Представлена система автоматизации процесса непрерывного точного взвешивания на основе электронных весов с цифроаналоговым каналом электромагнитной компенсации. Масса образца определяется по силе тока в катушке, источник компенсирующего тока строится на основе цифроаналогового преобразователя, величина тока задается программно. Сигнал отклонения подвижной системы от нулевого положения используется управляющей ЭВМ для автоматической коррекции компенсирующего тока при изменении массы исследуемого образца.

The automation system for the continuous precise weighing process on the basis of electronic weights with a digital-to-analog channel of electromagnetic compensation is presented. Weight of a sample is determined by current intensity in a coil, the source of a cancellating current is built on the basis of the digital-to-analog converter, the current magnitude is set by software means. The signal of deviation from a zero position is used by a control computer for automatic correction of a cancellatingcurrent at weight's change of an investigated sample.

Розглянуто проектування цифрових акустооптичних пристроїв на етапі досить складного моделювання фізичних процесів взаємодії оптичних і акустичних хвиль в акустооптичному середовищі, що вимагає залучення числових методів розрахунку. Використано векторний метод скінченних елементів у часовій області для моделювання акустооптичної взаємодії в області кінцевих розмірів. Одержані кутові співвідношення між дифракційними максимумами нульового та першого порядків відповідають фізичній моделі дифракції.

Рассмотрено проектирование цифровых акустооптических устройств на этапе достаточно сложного моделирования физических процессов взаимодействия оптических и акустических волн в акустооптической среде, требующего привлечения численных методов расчета. Использован векторный метод конечных элементов во временной области для моделирования акустооптического взаимодействия в области конечных размеров. Полученные угловые соотношения между дифракционными максимумами нулевого и первого порядков соответствуют физической модели дифракции.

Successful design of digital acoustooptic devices includes the quite complex step of physical phenomena modeling. This phenomenon is interaction between optical and acoustic waves within the acoustooptic media, and its investigation requires the usingof numerical methods. The paper presents the vector time-domain finite-element method for the modeling of finite-size acoustooptic interaction region. Obtained angle relations between the diffraction maximums of zero and first orders are agreeing with the physical model of diffraction.

Проведены экспериментальные исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде, разработана функциональная модель взаимодействия акустической и оптической импульсных последовательностей в апертуре акустооптического модулятора, соответствующая макету экспериментальной установки. Экспериментальные данные подтверждают результаты моделирования и позволяют сделать вывод о корректности и адекватности предложенной модели.

The experimental investigations of space-time integration within the acoustic-optical media were conducted, the functional model of acoustic and optical pulse patterns interaction within the acoustic- optical modulatorТs aperture was designed with correspondence to the experimental set-up. Experimental and modeling results are in agreement, so the conclusion about the accuracy and validity of proposed model.

Ключ. слова: интегральная оптика, метод характеристической матрицы, термодиффузионный оптический волновод
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.79-01

Рубрики:

Оптичні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж16550 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, що основним видом сучасної лінії передачі інформації, що відповідає насущним потребам за пропускною здатністю, є волоконно-оптична лінія (ВОЛП), в якій для забезпечення мінімальності внесених викривлень необхідне ущільнення-розущільнення даних. Проаналізовано перспективність використання для цих цілей інтегральних акустооптичних фільтрів із перебудуванням (ІАОФП) і методів зниження рівня бічних пелюсток їх частотної характеристики пропускання, основної причини, що обмежує використання ІАОФП у разі організації каналів зв'язку на базі ВОЛП.

Ключ. слова: интегральная оптика, метод конечных элементов, профили поля мод
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.79-01

Рубрики:

Оптичні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж16550 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что проектирование акустооптических цифровых процессоров требует использования численных методов расчета, позволяющих учесть конечную апертуру ячейки. Смоделировано слабое акустооптическое взаимодействие с применением векторного метода конечных элементов во временной области.

Запропоновано фізичну і математичну моделі цифрової волоконно-оптичної лінії зв'язку. При цьому математичну модель ВОЛЗ представлено у вигляді аналітичної функціональної залежності, параметрами якої є технічні характеристики її основних елементів. Проаналізовано можливості моделі для рішення задачі проектування ВОЗЛ.

Запропоновано фізичні моделі фоторезистивних, фотодіодних і фототранзисторних елементів. Показано можливості їх об'єднання в лінійки і матриці (структури) для обробки оптичних сигналів. Проаналізовано можливості обробки, показано джерела можливих похибок запису-зчитування інформації. Показано перспективність переходу для організації МПОІ на МДН фотодіодні структури.

Проведено огляд пристроїв, що можуть знайти застосування в техніці фізичного експерименту під час проведення прецизійних вимірів. Останнім часом з'являється усе більше повідомлень про нові волоконні елементи і пристрої, використовувані у системах обробки і збору інформації, до яких можна віднести пристрої передачі зображень по ОМВС, бістабільні елементи, тимчасові і спектральні мульти/демультиплексори, оптичні транзистори, що в недалекому майбутньому допоможе реалізації цілком оптичних систем.

Отмечено, что при решении проблем эффективной обработки и преобразования информации оптоэлектронными системами большое внимание уделяется реализации цифро-аналоговых устройств, характеристики которых могут существенно влиять на быстродействие таких систем в целом. Предложена функциональная модель оптоэлектронного акустооптического цифро-аналогового преобразователя, основанная на принципе пространственно-временного интегрирования, и выполнено моделирование работы такого устройства средствами пакета Simulink.

Построена математическая модель вычислительной среды на основании пространственно-временного представления дискретных сигналов при акустооптическом взаимодействии. Смоделировано взаимодействие световых и акустических импульсов в акустооптической среде двухмерным векторным методом конечных элементов во временной области, что показывает возможность построения вычислительной среды при малых размерах области взаимодействия, и может быть положено в основу создания интегральных устройств.

Рассмотрены аппаратно-программные средства разработки встраиваемых компьютерных систем на основе микроконтроллеров семейства AVR. Уделено внимание архитектуре и программированию ядра микроконтроллеров, портов ввода-вывода, таймеров-счетчиков, устройств обработки аналоговых сигналов, устройств отображения информации. Раскрыты особенности организации последовательного ввода-вывода данных для интерфейсов UART, SPI, TWI, 1-Wire. Даны примеры реализации модулей встраиваемых компьютерных систем.

Рассмотрены проблемы создания интегральных оптоэлектронных акустооптических вычислительных сред. Сформулированы основные положения пространственно-временного представления сигналов в акустооптических устройствах дискретной обработки информации. Приведены результаты функционального моделирования и экспериментального исследования процесса формирования элементов оптоэлектронной акустооптической вычислительной среды.

Індекс рубрикатора НБУВ: В342.2 + З973-045.4

Рубрики:

Теорія оптичних систем і оптичних зображень

Комп'ютери та програмування

Шифр НБУВ: Ж16550 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены аналоговые и дискретные оптоэлектронные акустооптические устройства потоковой обработки информации: акустооптические корреляторы/конвольверы, точность которых составляет порядка 8 двоичных разрядов и оптоэлектронные акустооптические процессоры, точность которых при бинарном кодировании существенно превышает это значение. Математически описаны процессы преобразования сигналов дискретными оптоэлектронными акустооптическими устройствами.

Представлен обзор оптических и акустооптических процессоров корреляционного типа, использующих фоторефрактивные кристаллы. Оптические корреляторы являются эффективными устройствами для распознавания образов благодаря быстродействию, обусловленному параллельностью обработки больших массивов информации. Рассмотрены голографические корреляторы совместного преобразования, обеспечивающие инвариантность к сдвиговым искажениям, динамический голографический коррелятор, акустооптические корреляционные процессоры с памятью.

Подано огляд оптичних та акустооптичних процесорів кореляційного типу, що використовують фоторефрактивні кристали. Оптичні корелятори належать до пристроїв, що ефективно вирішують завдання з розпізнавання образів завдяки швидкодії, яка обумовлена паралельністю обробки великих масивів інформації. Розглянуто голографічні корелятори спільного перетворення, що забезпечують покращену інваріантність до зсуву, динамічний голографічний корелятор, акустооптичні кореляційні процесори з пам’яттю.

The paper presents review of optical and acousto-optic correlation processors that contain photorefractive crystals. Optical correlators are the efficient devices for the image recognition due to the parallel way high operation rate processing of significant data amount. The shift-invariant holographic joint-transform correlators, dynamic holographic correlator, acousto-optic correlation processors with memory were considered.

Построена математическая модель паттерна межсоединений, сформированного в фоторефрактивном кристалле. Проведено моделирование процесса записи паттерна и изменения направления распространения дифрагированных лучей в зависимости от его структуры, проиллюстрировавшее возможность реконфигурации объемных межсоединений в акустооптических оптоэлектронных вычислительных устройствах.

Представлено разработанное устройство управления лазерными модулями оптоэлектронной акустооптической вычислительной среды на основе микроконтроллера семейства Cortex M3, которое позволяет чередовать режимы записи (стирания) и чтения в соответствии с предварительно заданными алгоритмом и параметрами - временем экспонирования и интенсивностью излучения. Приведены электрическая принципиальная схема устройства, блок-схема алгоритма работы микроконтроллера, пример применения разработанного блока управления в составе макета экспериментальной установки.

The paper presents the developed control unit of laser modules of optoelectronic acousto-optic computing environment. The unit is based on ARM micro-con-troller of Cortex M3 family, and allows alternating between recording (erase) and reading modes inaccordance with a predetermined algorithm and settings - exposure time and intensity. The principal electric circuit of the presented device, the block diagram of microcontroller algorithm, and the example application of the developed control unit in thelayout of the experimental setup are provided.