Предыдущая Следующая

         Таким  образом, в передаваемом  оптическом сигнале всегда  присутствуют квантовые шумы  лазера  и фоновые  шумы. На приемном  конце  к  этим  шумам добавляются  шумы  фотоприемных  устройств и, в частности, шумы  фотодетектора, ламп и сопротивлений  первых каскадов. Уровень  этих шумов характеризуется  пороговой чувствительностью фотодетектора, под  которой понимается  минимальная мощность  излучения, создающего на нагрузке  приемника сигнал, равный напряжению  шумов. Это обстоятельство  предъявляет определенные требования к выбору  фото-детекторов  при  разработке конкретных систем  связи в оптическом диапа-зоне.

6.2. Оптические  квантовые  генераторы

 

         Общие принципы работы  оптических квантовых генераторов (лазеров) совпадают  с принципами работы квантовых  генераторов  и усилителей СВЧ. Тем  не менее, в работе оптического  квантового генератора, частоты которого на несколько порядков превышают частоты СВЧ диапазона, имеется ряд  особенностей [14].

На рис. 6.2 показана обобщенная схема оптического квантового генератора (ОКГ).

 

Рис. 6.2

         Подобно квантовым генераторам СВЧ, оптические квантовые генераторы содержат те же три основных элемента:

активную среду, которая обладает определенным набором энерге-тических состояний;

    систему накачки, возбуждающую активную среду;

резонатор, который обеспечивает накопление энергии и положи-тельную обратную связь. Он представляет собой систему двух параллельных зеркал, между которыми помещается актив­ная среда.

Система возбуждения воздействует на активную среду, в ре­зультате чего в ней появляются спонтанные переходы с излуче­нием фотонов. Те фотоны, направление движения которых не сов­падают с оптической осью резонатора, уходят за его пределы. Если же направление движения фотонов совпадает с оптической осью, то произойдет их поочередное отражение от зеркал, в ре­зультате чего они многократно пройдут через активную среду. Это приведет к возникновению новых фотонов с теми же значе­ниями частоты, фазы и движения. Интенсивность излучения внут­ри резонатора начнет лавинообразно возрастать до величины, ко­торая определяется усилительными свойствами среды и скоростью накачки. Выделение генерируемой энергии осуществляется через одно из специальных полупрозрачных зеркал в виде оптического луча. Остальная энергия в резонаторе обеспечивает положитель­ную обратную связь, которая под-держивает генерацию.


Предыдущая Следующая