Показателем преломления

Критерий надежности — признак, мерило, по которому оценивается надежность различных изделий. Количественное значение критерия надежности конкретного изделия называют характеристикой или количественным показателем надежности. Для практического использования очень удобны временные показатели надежности. Поскольку надежность ИМС определяется безотказностью и сохраняемостью, а в некоторых случаях и долговечностью, в качестве количественных показателей надежности ИМС используют показатели этих свойств. Количественно безотказность оценивается такими показателями, как вероятность безотказной работы, интенсивность отказов и средняя наработка до отказа, долговечность — ресурсом и сроком службы, а сохраняемость — сроком сохраняемости или 7-процентным сроком сохраняемости.

Для конкретных видов РЭС и условий эксплуатации эти свойства могут иметь различную относительную значимость. Для неремонтируемых объектов надежность включает в основном безотказность. Для ремонтируемых объектов важнейшим показателем надежности является ремонтопригодность. Каждое свойство содержит ряд показателей. Безотказность можно характеризовать вероятностью безотказной работы, средним временем наработки на отказ, потоком отказов, долговечность — различными показателями ресурсов и сроков службы (до ремонта, до описания и т. д.).

Показателем надежности называется количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность изделия. Значения показателей надежности изделия в зависимости от условий обеспечения надежности могут изменяться на различных стадиях его создания и существования — в -процессах проектирования, производства и эксплуатации, что связано с уровнем качества этих процессов, подготовки персонала и т. п.

Единичным показателем надежности называется такой, который относится к одному из свойств изделий (к безотказности, долговечности, ремонтопригодности или сохраняемости изделия).

Так, показателем надежности систем телемеханики обычно регламентировалось время наработки на отказ для различных эксплуатационных условий. Это не вызывало сомнений для широко распространенных ранее сравнительно простых устройств телеуправления и телесигнализации и одноканальных устройств телеизмерения.

Важной характеристикой является надежность средств измерений. Под надежностью средств измерений понимают способность их сохранять заданные характеристики при определенных условиях работы в течение заданного времени. Основным показателем надежности установлена наработка на отказ, значение которой должно выбираться из определенного ряда, указанного в ГОСТ 22261—76.

Поясним сказанное на простом (условном) примере. Для дублированной системы, предназначенной для выполнения кратковременных задач, удобным показателем надежности является коэффициент готовности. В то же время для каждого элемента, образующего эту дублированную систему, задание показателя надежности типа коэффициента готовности может оказаться неудобным. Удобнее для каждого элемента задавать как минимум два показателя: среднее время безотказной работы и среднее время восстановления, так как эти характеристики позволяют рассчитывать коэффициент готовности системы в целом для различных режимов регламентных работ, различных форм восстановления и т.п.

Коэффициент сохранения эффективности является очень удобным комплексным показателем надежности для тех систем, у которых большее значение выбранной характеристики является наилучшим. Однако при анализе надежности СЭ часто приходится рассматривать такие характеристики, как ущерб, недоотпуск продукции и т.п. В этом случае отказы отдельных элементов системы лишь увеличивают значение указанных характеристик, которые по смыслу сами носят негативный характер.

Каждая подсистема характеризуется некоторым выбранным в зависимости от назначения системы показателем надежности. Значение этого показателя надежности зависит от того, какое число резервных элементов имеется в данной подсистеме, т.е. показатель надежности есть функция числа резервных элементов. Будем в дальнейшем эту функцию обозначать для j-й подсистемы через Ri (xt), где xi - количество резервных элементов этой подсистемы.

Наиболее распространенные значимые отказы — полный перерыв электроснабжения наиболее чувствительных потребителей на время автоматических и ручных переключений и ремонтов. Когда экономической оценкой надежности служат усредненные показатели ущерба, показателем надежности служит вычисленный по Р условный кедо-отпуск электроэнергии.

40.13. Указания по применению показателем надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками. М.: СПО Со-юзтехэнерго, 1985.

Тонкая диэлектрическая пленка на диэлектрической подложке с меньшим показателем преломления представляет собой диэлектрический волновод оптического диапазона, предназначенный для соединения активных элементов.

Волновод представляет собой полоску материала с показателем преломления, большим показателя преломления окружающего материала, ее толщина может быть от долей до нескольких микрометров, ширина — от единиц до сотен микрометров. Коэффициент затухания в волноводе составляет доли децибела на сантиметр.

где п — комплексная величина. Для диэлектрика <г=0; п ^вещественная величина, и отношение с/п представляет со5ой скорость распространения волны, а п отождествляется с показателем преломления пг. Таким образом, для среды с конечной удельной проводимостью можно ввести комплексный показатель пр(ломления

В выражении (6.8) c2fi0eo=l. Согласно равенствам (6.8) — (6.10) вводится комплексная диэлектрическая проницаемость е~ er—ie,-. Решение (6.5) волнового уравнения (6.4) с комплексным показателем преломления (6.7) $х = $§ехр (———} ехр /ш (/------— )

Коэффициент пропускания и суммарный коэффициент отражения образца связаны с коэффициентом однократного отражения и показателем преломления следующим образом:

Оптико-волоконные каналы. Основной частью этих каналов является оптический световод, представляющий собой волокно из кварцевого стекла с переменным показателем преломления. Оптический луч распространяется по стекловолокну, многократно отражаясь от внутренней грани стекол. Стекловолокно можно укладывать рядом в жгуты, так как переходные затухания между ними очень велики. Таким образом, собранные в жгут световоды передают лучи независимо друг от друга. Снаружи располагается защитная пластмассовая оболочка и,

Световоды. Между источником и приемником света в оптроне находится световод. Для уменьшения потерь при отражении от границы раздела светодиода и проводящей среды (световода) последняя должна обладать большим коэффициентом преломления. Такие среды называются иммерсионными. Иммерсионный материал должен обладать также хорошей адгезией к материалам источника и приемника, обеспечивать достаточное согласование по коэффициентам расширения, быть прозрачным в рабочей области и т. д. Наиболее перспективными являются свинцовые стекла с показателем преломления 1,8—1,9 и селеновые стекла с показателем преломления 2,4—2,6. На 9.8 показано поперечное сечение твердотельного оптрона с иммерсионным световодом.

передачи и обработки оптической информации. Область исследований интегральной оптики включает распространение, преобразование и усиление электромагнитного излучения оптического диапазона в диэлектрических тонкопленочных волноводах и волоконных световодах. Основным элементом интегральной оптики является объемный или поверхностный оптический микроволновод. Простейший симметричный объемный оптический микроволновод представляет собой локализованную по одной или двум пространственным измерениям область с показателем преломления, превышающим показатель преломления окружающей оптической среды. Такая оптически более плотная область есть не что иное, как канал или несущий слой диэлектрического волновода.

Примером несимметричного поверхностного диэлектрического волновода может служить тонкая пленка оптически прозрачного диэлектрика или полупроводника с показателем преломления, превышающим показатель преломления оптически прозрачной подложки. Степень локализации электромагнитного поля, а также отношение потоков энергии, переносимых вдоль несущего слоя и подложки, определяются эффективным поперечным размером несущего слоя и разностью показателей преломления несущего слоя и подложки при заданной частоте излучения. Сравнительно простым и наиболее подходящим для твердотельных оптических устройств является оптический полосковый микроволновод, выполненный в виде тонкой диэлектрической пленки ( 9.10), нанесенной на подложку методами микроэлектроники (например, вакуумным напылением). С помощью маски на диэлектрическую подложку можно наносить с высокой степенью точности целые оптические схемы. Применение электронно-лучевой литографии обеспечило успехи в создании как одиночных оптических полосковых волноводов, так и оптически связанных на определенной длине, а впоследствии расходящихся волноводов, что существенно для создания направленных ответвителей и частотно-избирательных фильтров в системах интегральной

1. Оптоэлектронный переключатель представляет гибридную микросхему, содержащую оптоэлектронную пару и усилитель. В переключателе используются высокоэффективные светодиоды на основе арсенида галлия, легированного кремнием, и быстродействующие кремниевые р-г-м-фотодиоды. Иммерсионной средой является халькогенидное стекло с показателем преломления 2,7. Коэффициент передачи тока в оптоэлектронной паре составляет 3 — 5 при нормальной температуре, времена включения (сумма времен задержки и нарастания фронта) 100 — 250 пс, гальваническая развязка цепи светодиода и фотоприемника по постоянному току 109 Ом. Микросхема выполнена в круглом металло-стеклянном корпусе типа ТО-5.

В общем случае материал оптического канала имеет отличный от излучателя и фотоприемника показатель преломления п. Известно, что при распространении оптического излучения из среды с показателем преломления п\ в среду с показателем преломления п2 часть излучения отражается обратно от границы раздела и теряется. Эти потери излучения называются френелевскими. Коэффициент отражения