Файл: Новая геодезическая техника и ее применение в строительстве учеб. пособие.pdf

диод, p-n-переход которого образует потенциальный барьер, пре­ пятствующий проникновению электронов в р-область, а дырок в п-область полупроводника (рис. П. 7, а). Если подать смещение в прямом направлении, то потенциальный барьер исчезает, элек­ троны инжектируются в р-область, где они рекомбинируют (за­ полняют) дырки. В результате рекомбинации из узкой области активной зоны вблизи р-/г-перехода (ширина зоны около 2 им) происходит излучение фотонов, т "е. происходит преобразование энергии электрического тока в световую. Излучение узкополосно и невидимо. Интенсивность его почти линейно зависит от прохо­ дящего через диод тока (рис. I I . 7, б). Это дает возможность про­ изводить амплитудную модуляцию излучения в ПИРИ путем из­ менения питающего диод тока. Время рекомбинации носителей тока меньше 1 • Ю - 1 0 с, в связи с чем частота модуляции света мо­ жет достигать сотен мегагерц. Величина питающего ПИРИ тока находится в пределах 1А при напряжении 1—2 В. Таким образом,, потребляемаямощность очень мала (1—3 Вт), что позволяет осуществить миниатюрный светодальномер, питаемый от сухих элементов. Мощность излучения в непрерывном режиме работы находится в пределах 0,0002—0,0005" Вт; излучение спонтанное, частично направленное. При работе в импульсном режиме со значительной скважностью удается снять мощность в несколько

туре. Для повышения к. п. д. на один порядок диод нужно охлаж­ дать до температуры жидкого азота (77 К°).

ПИРИ является весьма перспективным излучателем для светодальномеров малой дальности действия. Он применен в свето­ дальномерах МСД-1 и КДГ-3.

В табл. I I . 1 приведены сравнительные энергетические харак­ теристики источников света. При составлении таблицы для пере­ хода от световых единиц к энергетическим принято, что люмен—

Это дает основание к их применению в светодальномерах с боль­ шой дальностью действия и для работ в дневных условиях.

Очевидно по случайному обстоятельству земная атмосфера имеет «окно прозрачности» в области длины волны света 633 нм,

59

ции. Различают внешнюю и внутреннюю модуляцию. При внеш­ ней модуляции изменение характера излучения производится устройством, носящим общее название модулятора, отделенного от источника света и работающего независимо. При внутренней модуляции излучение и его модуляция являются функциями од-

Способы

модуляции

света

Внутренняя

Рис. 11.8. Классификация модуляторов света

ной и той же переменной; источник излучения и модулятор пред­ ставляют собой чаще всего единое целое.

При оценке способов модуляции и их применимости для светодальномерной техники исходят из следующего:

1)должна представляться возможность модуляции на высо­ ких (до 100—150 МГц) частотах в непрерывном режиме работы;

2)желательно применение широкополосных модуляторов,

61

т. е. устройств, допускающих модуляцию в плавном диапазоне или на нескольких фиксированных частотах;

3)потерн света при модуляции должны быть малыми;

4)способ модуляции должен быть экономичным по затрате электроэнергии;

5)модулятор должен быть несложен в обращении и легко воспроизводим при серийном изготовлении.

Классификация способов модуляции и модуляторов, исполь­ зуемых в серийных и опытных приборах, приведена на рис. II.8. Наибольшее применение в данное время получили модуляторы,.

основанные на двойном лучепреломлении и среди них — жидкост­ ная ячейка Керра. Основное достоинство ячейки Керра — широкополосность, возможностьмодуляциисходящегося светового по­ тока, малые геометрические размеры, простота в изготовлении и эксплуатации; недостатки — сравнительно большая потребляемая

62