激光在通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因?yàn)榧す庖彩且环N電磁波,,而且是一種波長(zhǎng)更短的電磁波,,所以它也和無(wú)線電波一樣可以傳輸聲音信號(hào)和圖像信號(hào)。由于激光的散射很小,,不像電磁波那樣向四周擴(kuò)散,,所以它的保密性很好。
激光通信演示裝置發(fā)射部分電原理圖:
圖中,,小話筒BM可以將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),,電阻器R1為小話筒的工作提供一個(gè)工作電壓。電阻R2為三極管的直流偏置電阻,,保證三極管VT1工作在線性放大狀態(tài)下,。由話筒產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過(guò)電容器C1送到三極管VT1的基極,使三極管的基極電流隨著音頻信號(hào)的變化而變化,。這樣使接在三極管集電極上的激光發(fā)射二極管中的電流受到音頻信號(hào)的調(diào)制,,通過(guò)激光光束把音頻信號(hào)傳輸出去。為了便于制作和普及,,激光發(fā)射二極管選用的是市場(chǎng)上常見(jiàn)的激光筆的筆芯,,這種筆芯上已經(jīng)連接有一只68Ω左右的限流電阻器。
接收部分電原理圖:
光信號(hào)接收傳感器為硫化鎘光敏電阻器,,這種光敏電阻器有較高的靈敏度,,而且使用也很方便。在一般狀態(tài)下光敏電阻器的阻值是穩(wěn)定的,,當(dāng)受到經(jīng)過(guò)音頻信號(hào)調(diào)制的激光光束的照射時(shí),,它的阻值就會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化,使電阻器R3上的電壓跟著發(fā)生波動(dòng),。這個(gè)波動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)放大,,最后可從耳機(jī)聽(tīng)到聲音。電路的前兩級(jí)采用的是相同的電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路,,由三極管VT2,、電阻器R4、R5和VT3,、電阻器R6,、R7等組成,。這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性好,,調(diào)試容易,。由三極管VT4構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路,直接帶動(dòng)耳機(jī)發(fā)聲,。電阻器R8是負(fù)反饋電阻,,保證電路直流工作點(diǎn)的穩(wěn)定,電容器C4是旁路電容器,,使音頻信號(hào)不受負(fù)反饋電阻的影響,。
元器件選擇:激光筆的筆芯一支。VT1~VT4選擇9014等NPN型三極管,。R選擇光敏電阻器,,要求光敏電阻器受到光照時(shí)的阻值應(yīng)小于5kΩ,在黑暗情況下阻值應(yīng)大于1MΩ,,可選型號(hào)為MG41-22的光敏電阻器,。電路的發(fā)射與接受部分共用了8只電阻器,全部為(1/8) W碳膜電阻器,。其中2.7kΩ、30kΩ和100kΩ的電阻器各兩只,;100Ω和10kΩ的電阻器各一只,。0.033μF電容器和33μF電解電容器各兩只;100μF/10V電解電容器一只,。小型開(kāi)關(guān)兩只,,小駐極體話筒一只,耳機(jī)一只,。