2. Qaytargichlar, linzalar, filьtrlar va svetovodlar

2. Qaytargichlar, linzalar, filьtrlar va svetovodlar.

Nurlanish oqimini yaxshiroq ishlatish uchun, optik qaytargichlar ishlatiladi. Ularga ko‘rinuvchi nurlar uchun ham IQ-nurlanishlar uchun ham bir xil tayyorlanadi [17, 20, 21]. Qaytargichlar konstruktiv IQ nurlanishi uchun, yuqori qaytarish koeffitsientiga ega bo‘lgan yarimsfera shaklida oynaga metall qoplamini qoplash usulida tayyorlanadi. Bunday metall sifatida ko‘proq alyuminiy ishlatiladi. Uning qaytarish koeffitsienti ko‘rinadigan nur uzunligida 0,85, IQ-nurlanishda u 0,95 ga teng. Xuddi shunday koeffitsientga kumush ham ega.

5.5-rasm. SF2-1 fotorezistorining spektral xarakteristikasi.

Qaytaruvchi metal qatlamni namlikdan va agressiv moddalardan, ximoyalash uchun, ko‘zguli metal qatlamni yupqa kremniy qatlami bilan qoplanadi.
Paraboloid shaklidagi qaytargichlarni ishlatish paralel nurlar oqimini olish imkoniyatini beradi.
Nurlanish oqimidan paralel nurlanish oqimini shakllantirish uchun kollimator ishlatiladi, ya’ni linzalar sistemasini. Linzalar yordamida yana fotopriyomnikka ob’ektning ko‘rinishi proeksiyalanadi.
SHunday qilib nurlanish oqimi, bir necha linzalardan o‘tib, fotopriyomnikka etadi, va uning intensivligini ancha kuchsizlanishiga olib keladi.
Optik nurlanish oqimining muhitdan o‘tganda sindirish ko‘rsatkichi n ga teng bo‘lgan uning bir qismi shu muhitdan qaytadi.
SHunday qilib qaytarish koeffitsienti  quyidagi munosabatda aniqlanadi:

SHunday qilib, qaytishdagi yo‘qotish, nurlanish oqimining linza orqali o‘tishida, ya’ni ikki muhit chegarasidan o‘tishida sodir bo‘ladi.

Yo‘qotishlar munosabati shishaning sindirish koeffitsientidan kelib chiqib yuqoridagi formula bilan aniqlanadi.
Nurlanish oqimining energiyasini yo‘qotishi asosan yarim shaffof qatlam va kubiklar ishlatishi bilan bog‘liq. Nurlanish manbasidan berilayotgan oqim F₀ -tekshirilayotgan sirt 3 dan qaytgan, oqim F₃ qatlam I ga qaytadi va yana ikki oqimga bo‘linadi. Qatlamdan o‘tgan I, F₄ va fotopriyomnikka qaytgan 2 F₅. YArim shaffof qatlamning qaytarish koeffitsientini 9 ga teng deb qabul qilib va xech qanday boshqa yo‘qotishlarni hisobga olmasdan, oqim kattaligi F₅ ni fotopriyomnikka tushayotgan quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:

SHunday qilib, nurlanish oqimi energiyasini yo‘qotilishi 0,75% ni tashkil qiladi. SHunday yo‘qotishlarga yarim shaffof kubiklarni ishlatilishi ham olib keladi (5.6-rasm), ya’ni to‘g‘riburchakli prizmalar 1 va 2 orasiga joylashtirilgan material qatlami prizmalar sindirish ko‘rsatkichidan keskin farq qiladi.
Bundan tashqari materiallar, optik sistemalarni tayyorlash uchun ishlatilayotgan va turli uzunlikdagi to‘lqinlarni tarqatish uchun bir xilda shaffof emas. Oddiy shisha, ko‘rinadigan va yaqin IK-soxani yaxshi o‘tkazuvchan, amaliy o‘rta va uzoq IK-soxalar uchun shaffof emas.
Nixoyat, fotopriyomnikga tushayotgan nurlanish oqimi intensivligi, ob’ektlar shaklini oshirganda, keskin tushib ketadi.
Keyingi vaqtlarda optoelektron nazorat o‘lchov qurilmalarida ko‘proq tolali svetovodlar ishlatilyapti. Bunday svetovod qirqimi 5.7-rasmda ko‘rsatilgan. SHisha tolani tashkil qiladigan diametri bir necha o‘n va yuz mkm – ga teng bo‘lgan alohida tolalardan svetovod tayyorlanadi.
Optik nur svetovodning shoxchalari ichkarisida tarqaladi, to‘la ichki qaytishga uchragan holda shoxcha va qobiqninng I chegarasida shakl va nur oqimlarini uzatish uchun, ko‘p tolalardan tashkil topgan svetovodlar ishlatiladi.



a) b)

5.6-rasm. a) Nurlanish oqimi energiyasining yqotilishi, b) YArim shaffof qatlamli kubiklar.

Tolali svetovodlarning yorug‘lik o‘tkazish xususiyati shundaki, taxminan 100 tola 1mm ga to‘g‘ri keladi. Nurni uzatishda yo‘qotishlar 30 - 70% ni tashkil qiladi. Optik nurni spektral tarkibini optik filьtrlar yordamida o‘zgartirish mumkin ularni spektral (o‘zgaruvchan) yoki, alohida to‘lqin uzunliklarini yo‘qotuvchilar va neytrallarga bo‘lish mumkin. Optik filьtr asosiy xarakteristikasi bo‘lib spektral xarakteristikasi hisoblanadi, ya’ni o‘tkazish koeffitsienti X yoki uning optik zichligidir.

5.7-rasm. Svetovod qirqimi.

Spektral absorbatsion filьtrlar spektral xarakteristikalarini doimiyligi bilan ajralib turuvchi, nur va temperatura ta’sirida parametrlari o‘zgarmas bo‘lgan optik kurilmadir.

Ishlab chiqarish yuz xildan ko‘proq rangli shisha ishlab chiqariladi, ularni kombinatsiyalab turli spektral xarakteristikasiga ega bo‘lgan filьtrlarni olish mumkin. Qaytaruvchi filьtr larni kvarsli yoki shishali asosga metall qatlam yopishtirilib tayyorlanadi.

Nazorat savollari.

1. 
   Optik diapazon nima?
   
2. 
   Svetodiodlarni ishlash prinsipi nimadan iborat?
   
3. 
   Svetodiodlarni yaratish texnologiyasi qanday?
   
4. 
   Svetodiodni qanday asosiy xarakteristikalari mavjud?
   
5. 
   Fotopriyomniklar ishlash prinsipi nimaga asoslangan?
   
6. 
   Fotorezistorlarnini spektral sezgirligi nima?
   
7. 
   Fotodiod ishlash prinsipini nimaga asoslangan?
   
8. 
   Linzani vazifasi nimadan iborat?
   
9. 
   Filьtr nima uchun hizmat qiladi?
   
10. 
    Nur manbalari va fatopriyomniklarni qo‘llanishini ayting?