Как передать свет

Свет, переданный из одной точки пространства в другую, может нести энергию, информацию либо и то и другое одновременно. В прозрачных средах оптическое изучение распространяется прямолинейно, а при помощи оптических приборов направление движения фотонов можно изменять.

Инструкция

1. В зависимости от того, какую площадь должна иметь область, в которую передается свет, выберите вид источника излучения. Источники с крупными светящимися полями создают низкую концентрацию света даже при значительной мощности. От них излучение равномерно передается всем предметам, расположенным вокруг. Хорошо сфокусировать свет от такого источника затруднительно, а порой и невозможно. Точечный же источник до фокусировки также освещает все вокруг равномерно, но стоит его свет сфокусировать линзой или вогнутым зеркалом, как почти все создаваемое им излучение начинает передаваться в одну точку, в результате чего концентрация мощности значительно увеличивается. Еще лучше поддается фокусировке излучение лазера.
2. Если между источником света и местом приема отсутствуют преграды, больше никаких оптических приборов между ними размещать не потребуется. При наличии же препятствий ход луча придется искривить. Для этого используйте призмы и зеркала. Первые из них используют явление полного внутреннего отражения от поверхности, разделяющей среды с различным коэффициентом преломления (воздух и стекло или другой твердый прозрачный материал), а действие вторых основано на одной из аксиом геометрической оптики, согласно которой угол падения равен углу отражения.
3. Когда точки передачи и приема света отделены друг от друга несколькими препятствиями, воспользуйтесь перископом - трубой, состоящей из нескольких прямых отрезков, в местах сочленений которых расположены призмы или зеркала. Если достаточно передавать интенсивность света, но не данные о форме излучателя, на помощь приходят световоды. Они делятся на пластмассовые, с большим затуханием, и стеклянные, способные передавать свет на значительные расстояния. Наиболее удобны волоконные световоды, являющиеся гибкими. Имея пучок таких световодов, можно грубо передавать информацию и о форме светового пятна, чем пользуются разработчики эндоскопов.
4. Но наиболее удобно передавать информацию вместе со светом, модулируя интенсивность излучения. Если источник обладает малой инерцией (неоновая лампа, светодиод, лазер), скорость передачи данных может быть очень большой. Приемник также выбирайте с учетом частоты модуляции. Не используйте на высокоскоростных линиях оптической связи фоторезисторы и ионные фотоэлементы - они слишком инерционны. Старайтесь применять фототранзисторы, фотодиоды, вакуумные фотоэлементы и фотоумножители (ФЭУ).