Реферат : Двумерный оптический сигнал и его информационная структура 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Физика


Двумерный оптический сигнал и его информационная структура




1.5 Двумерный оптический сигнал и его информационная структура

Оптическим сигналом называют световую волну, несущую определенную информацию. Особенностью световой волны по сравнению с радиоволной является то, что вследствие малости l можно практически реализовать прием, передачу и обработку сигналов, промодулированных не только по временам, но и по пространственным координатам. Это позволяет значительно увеличить объем вносимой в оптический сигнал информации.

Таким образом, оптический сигнал в общем случае является функцией четырех переменных: трех пространственных координат - и времени (t). Рассмотрим его математическое описание.

Электромагнитная волна представляет собой изменение во времени в каждой точке пространства электрического и магнитного полей, которые связаны между собой по закону индукции. Изменение магнитного поля создает переменное электрическое поле, которое в свою очередь порождает переменное магнитное поле. Электромагнитная волна распространяется в пространстве от одной точки к другой. Она характеризуется взаимно перпендикулярными векторами напряженностей электрического Е и магнитного Н полей, которые изменяются во времени по одному и тому же гармоническому закону:

(1)

Световую волну можно представить с помощью электрического, либо магнитного поля. В оптике чаще всего для этой цели используют электрическое поле, поскольку оно играет более важную роль. Например, в оптической голографии в результате действия электрического поля можно получать голограммы. Поэтому в дальнейшем будем считать, что (1) описывает электрическое поле световой волны. В этом случае - единичный вектор, определяющий в пространстве прямую, вдоль которой осуществляется колебание электрического поля в точке пространства с координатами и характеризующий плоскость поляризации в данной точке. Функция – скалярная функция координат пространства и времени, численно равная мгновенному значению модуля вектора напряжённости электрического поля - амплитуда колебания напряженности электрического поля в точке , - частота колебаний, - фаза световой волны в точке с координатами . Начальную фазу можно принять равной нулю в любой произвольной точке пространства. Тогда функция координат будет характеризовать разность фаз напряженности в этой точке и точке . Кроме того параметры ; не зависят от времени, так как рассматриваются только когерентные волны, а модуляция осуществляется по пространственным координатам.

Из (1) следует скалярная форма записи уравнения световой волны

(2)

Oбычно используют комплексную форму записи, которая является наиболее удобного для выполнения математических операций и преобразований; например, записывают в виде . Согласно формуле Эйлера так что действительная функция y может быть получена из комплексной: , где символ Re обозначает действительную часть комплексной функции. Тогда :


Величину

называют комплексной амплитудой световой волны. Она описывает пространственное распределение амплитуд A(xyz) и фаз j(xyz) световой волны и является важной характеристикой, монохроматической волны.

Временной множитель , являющийся гармонической функцией времени, обычно опускают. Он может быть введен на любом этапе преобразований. Поэтому в дальнейшем оптический сигнал будем представлять в виде (4). Таким образом, основными характеристиками световой волны являются амплитуда , фаза и поляризация, определяемая единичным вектором. В оптических системах хранения и обработки информации, как правило, используют двумерный оптический сигнал, который описывается распределением комплексной амплитуды, фазы или поляризации световой волны по точкам пространства, летящим в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Если в этой плоскости ввести координаты , то информации, содержащим в двумерном сигнале будет определяться комплексной амплитудой


и поляризацией . Итак, информация в световую волну может быть введена путем модуляции амплитуды, фазы и поляризации по двум пространственным координатам x и y.

Distributed by BRS Corporation

http://www.osu.ru/~BRS

E-mail: brs-99@mail.ru

Похожие работы:

  • Свойства оптического сигнала

    Учебное пособие >> Коммуникации и связь
    1. Двумерный оптический сигнал и его информационная структура Оптическим сигналом называют световую волну, несущую ... и обработки информации, как правило, используют двумерный оптический сигнал, который описывается распределением комплексной амплитуды ...
  • Информационные свойства документа

    Курсовая работа >> Бухгалтерский учет и аудит
    ... структурой, последовательным и взаимосвязанным расположением его элементов и подсистем: как текстовой, информационной ... сигнала ... 2 Одномерный 2.1 Двумерный 2.2 Трехмерный ... 6.3 Магнитный 6.4 Фотографический 6.5 Оптический 6.6 Лазерный 6.7 Электронный 6.8 ...
  • Машинная память

    Дипломная работа >> Информатика, программирование
    ... носителя информации, так и его информационной структурой. Надёжность нейронов значительно ... заданную обработку входного оптического сигнала, преобразуя его в выходной сигнал. В приемном ... отсутствие вспышки), и двумерные картины. Запись производится во ...
  • Экономическая деятельность и ее информационное обеспечение

    Учебное пособие >> Информатика, программирование
    ... обработка цифрового сигнала. Локальные беспроводные ... организационной структуры предприятия или его подразделения ... ) представляет собой двумерный массив строк и ... основных характеристик информационной структуры баз данных ... коаксиальным или оптическим кабелем. ...
  • Структура рабочей сети Internet

    Дипломная работа >> Информатика, программирование
    ... звукового сигнала после удачного ... печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами ... Структура АРМ включает совокупность подсистем - технической, информационной ... к совокупности двумерных таблиц особого ... информация, соответствующая его названию. ...
  • Структура рабочей сети Internet

    Реферат >> Компьютерные науки
    ... звукового сигнала после удачного ... печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами ... Структура АРМ включает совокупность подсистем - технической, информационной ... ксовокупности двумерных таблиц особого ... информация, соответствующая его названию. ...
  • Синтез голографического изображения с помощью компьютера

    Реферат >> Информатика, программирование
    ... структуру обработки сигнала без перестройки своей физической структуры, ... оптических сигналах, соединение оптических систем с другими информационными системами. Цифровой сигнал, представляющий в компьютере оптический сигнал, - это переносимая оптическим ...
  • Мультимедиа

    Реферат >> Информатика, программирование
    ... значения звукового сигнала его численным значением. ... изображений, разнообразные оптические эффекты и циклическое ... позволяет создавать анимацию двумерных изображений, подготовить ... информации. Проектирование информационных структур. Проектирование медиа- ...
  • Оптико-электронные системы

    Реферат >> Радиоэлектроника
    ... структура ОЭС и основные его характеристики 11 7. Фоны их общая характеристика 13 8. Ослабление оптического ... УФ и наличие здесь информационного сигнала от неё в том ... по пространственному признаку (одномерные, двумерные). При одноэлементном сканировании малое ...
  • Лекции по Физической оптике

    Реферат >> Физика
    ... при стандартной информационной емкости ... структуры (настолько тонкослойныея2структуры, что движение в них электронов является двумерным ... . я2Болометры преобразуют оптический сигнал, воспринимаемыйя2резистивным чувствительным ... и подав его сигнал ная2осцилограф, ...