Квантовой электроники

Многоканальные дискретные радиолинии связи. Перейдем к рассмотрению особенностей цифровых систем связи. В таких системах широко применяется кодово-им-пульсная модуляция (КИМ). Для улучшения энергетических характеристик в радиолинии обычно используется временное разделение каналов с последовательной передачей во времени отдельных позиций кодового слова [6]. КИМ представляет собой совокупность амплитудно-импульсной модуляции и кодирования. Квантование непрерывных сигналов по времени и по уровню, а также вопросы кодирования дискретных сообщений были рассмотрены в § 1.3.

Другим фактором при передаче и воспроизведении непрерывных сообщений является ограничение по скорости изменения передаваемой величины, обусловленное ограниченной полосой пропускания канала. Поэтому можно производить квантование непрерывных сообщений по времени, которое основано на известной теореме Ко-тельникова. В соответствии с этой теоремой любая вещественная непрерывная функция времени, отображающая реальный физический процесс, может быть заменена ко-нечной совокупностью дискретных значений, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние называется шагом квантования по времени и определяется требованием к точности последующего восстановления исходных сообщений.

Другим фактором при передаче и воспроизведении непрерывных сообщений язляется ограничение по скорости изменения передаваемой величины, обусловленное ограниченной полосой пропускания канала. Поэтому можно производить квантование непрерывных сообщений по времени, которое основано на известной теореме Ко-тсльникова. В соответствии с этой теоремой любая вещественная непрерывная функция времени, отображающая реальный физический процесс, может быть заменена конечной совокупностью дискретных значений, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Это расстояние называется шагом квантования по времени и определяется требованием к точности последующего восстановления исходных сообщений.

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

В большинстве случаев информация о протекании того или иного физического процесса вырабатывается соответствующими датчиками в виде сигналов (параметров) f(t), непрерывно изменяющихся во времени. Чтобы ввести информацию в электронные цифровые вычислительные машины для обработки, необходимо преобразовать ее в цифровой код. Такое преобразование осуществляется с помощью специальных устройств-преобразователей и может иметь два вида: квантование непрерывных сигналов по времени и квантование по уровню.

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов

§ 3.1. Квантование непрерывных сигналов.............. . . 260

Основным элементом лазера — прибора квантовой электроники— является его активная среда, которая генерирует излучение в нужном диапазоне спектра в импульсном или непрерывном режиме. В качестве такой среды может служить жидкость, газ или твердое тело. Соответственно лазеры называют жидкостными, газовыми или твердотельными.

В квантовой электронике применяют системы, в которых используется энергия, запасенная в составляющих ее частицах — атомах, ионах, молекулах. Поскольку эти частицы получают и отдают энергию только определенными порциями — квантами, то приборы, работающие на этом принципе, называют квантовыми (усилителями, генераторами и др.). Для работы квантового прибора необходимо возбудить частицы системы или, как принято говорить, перевести их на более высокий энергетический уровень (уровни). Без разъяснения термина «энергетический уровень» нельзя понять механизма работы приборов квантовой электроники. Используем для этого примеры, приведенные в работах польского физика А. Пекара. В качестве объекта исследования он предлагает рассмотреть энергетические уровни потенциальной энергии обычного квадратного стола и на этом примере познакомиться с терминологией, используемой в материаловедении квантовой электроники. Стол может находиться на полу в шести положениях.

Таким образом, фундаментом квантовой электроники следует считать работу Эйнштейна, в которой было открыто вынужденное излучение и описаны его параметры. Однако пройдет еще много лет и эту проблему будут исследовать ученые разных стран, пока в 1960 г. не заработает первый лазер.

Вполне очевидными требованиями являются также высокая механическая и оптическая однородность, твердость и возможность получения для матриц монокристаллов достаточно больших размеров, а также стойкость к воздействию химически агрессивных сред. Без выполнения этих требований невозможно создать современную элементную базу квантовой электроники.

Высокие температуры плавления, необходимость создания специальной и агрессивной атмосферы (сера) в зоне выращивания монокристаллов оксисульфидов сдерживают их использование в приборах квантовой электроники. Тем не менее эти материалы в виде поликристаллического порошка находят применение при нанесении покрытий на экраны цветных телевизоров и визуализаторов лазерного излучения.

Гранаты. Редкоземельные соединения со структурой типа граната (кубическая симметрия) являются в настоящее время наиболее перспективным классом материалов твердотельной квантовой электроники. Общая формула их А3В5О12, где А — ион иттрия или ионы некоторых редкоземельных элементов, а В. — ионы алюминия, галлия, железа или некоторых других трехвалентных элементов переходной группы железа.

Рябцев Н. Г. Материалы квантовой электроники. М., 1972.

ГОСТ 20.57.406—81. Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний

Основоположниками квантовой электроники являются академики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров, которые за свои работы были удостоены Ленинской премии в 1959 г. Этим же ученым вместе с американским физиком Ч. Та-унсом была присуждена в 1964 г. Нобелевская премия за выдающиеся исследования в области квантовой радиофизики.

1955 г.—Н. Г. Басов и А. М. Прохоров — советские ученые, основоположники квантовой электроники — создали первый квантовый генератор — мазер.

Значение материалов в радиопромышленности возрастает по'мере развития радиотехники и электроники. Вопросы уменьшения габаритов и веса радиоаппаратуры (микроминиатюризация), повышения дальности и избирательности связи, повышения надежности, особенно в экстремальных условиях наземного и космического, применения, внедрение квантовой электроники в большой мере зависят от электроизоляционных, магнитных, проводниковых, сверхпроводниковых, полупроводниковых и других материалов.