Pytanie:
Światło z modulacją częstotliwości
Skyler 440
2014-01-23 06:57:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pracowałem trochę nad optyczną transmisją w otwartym powietrzu i zastanawiałem się, czy jakiekolwiek siano zmieniające intensywność światła lub cokolwiek innego wpłynęłoby na amplitudę.

Czy byłoby możliwe wysyłanie i odbieranie transmisji światła z modulacją częstotliwości? A jeśli tak, to jakie byłoby to trudne?

Nadaj PWM, odbierz AM. Korekcja błędów FEC.
Dwa odpowiedzi:
Brian WB4ES
2014-01-23 22:53:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Technicznie rzecz biorąc, modulacja częstotliwościowa światła wymagałaby zmiany koloru, ponieważ patrząc na widmo elektromagnetyczne, w zasadzie widać tęczę w jego widocznej części z czerwieni (najniższa częstotliwość) na fiolet (najwyższa częstotliwość). Jeśli chcesz, możesz wziąć oryginalny sygnał, przepuścić go przez przetwornik analogowo-cyfrowy i wykonać obliczenia, aby modulować różne części diody LED RGB. Jednak strona odbiorcza nie byłaby trywialna, ale można to zrobić.

Większość modulacji światła, którą widziałem, to modulacja amplitudy. Szczegóły obwodu zależą od tego, czego używasz jako źródła światła, ale zasadniczo chodzi o to, aby światło było jasne lub przyciemnione na podstawie sygnału wejściowego. Stroną odbiorczą w tym przypadku mógłby być prosty obwód fototranzystora.

Jedna możliwość, która łączyłaby oba, działałaby lepiej w przypadku sygnałów cyfrowych, a to byłoby podejście do tego w taki sam sposób, jak RTTY działa dla fal radiowych. Użyj dwóch kolorów światła, im lepiej rozróżnialnych, tym lepiej, jednego dla „wysokiej”, a drugiego dla „niskiej” częstotliwości. Następnie przełączasz się między nimi, aby nadawać, i używasz 2 obwodów fototranzystorów za 2 filtrami kolorów pasującymi do tego, co wysyłasz do odbioru. Prawdopodobnie musiałbyś również użyć modulacji amplitudy, jeśli tylko odfiltrować światło rozproszone, tak jak robią to piloty na podczerwień.

Zdecydowanie NIE jest możliwe wykonanie modulacji częstotliwości światła za pomocą diody LED RGB, ponieważ nie jest możliwe modulowanie fal radiowych FM przy użyciu trzech nadajników CM o różnej, ale stałej częstotliwości. Jedyne, co można uzyskać dzięki tej metodzie, to to, że dla ludzkiego oka wyglądałoby to tak samo, jak wyglądałoby prawdziwe światło FM.
Nadal myślisz o modulacji amplitudy, której on nie szukał. Jeśli kiedykolwiek zmieniłeś kolor diody LED RGB, zmieniłeś częstotliwość jej wyjścia. Pomyśl o tym.
Mylisz się, ponieważ „kolor”! = „Częstotliwość”. Kolor jest efektem całego spektrum częstotliwości. Jeśli zmienisz intensywność trzech (czerwonych, zielonych, niebieskich) diod LED, nadal będziesz otrzymywać tylko te trzy częstotliwości (np. 620nm, 550nm, 450nm, jeśli wyrażone jako długość fali). Nigdy, przenigdy nie dostaniesz światła przy 580nm, chociaż jeśli zmieszasz 620nm z 550nm, to _ pojawi się_ dla ludzkiego oka jako taki sam kolor jak np. pojedyncza częstotliwość 580nm.
Teraz mówisz o percepcji, ale to nie neguje faktu, że częstotliwość / długość fali jest bezpośrednio związana z kolorem w świetle widzialnym. Jeśli używasz schematu podobnego do RTTY, jak opisałem w moim trzecim akapicie, nie ma potrzeby niczego mieszać.
Nie twierdziłem, że częstotliwość i kolor nie są ze sobą powiązane, po prostu powiedziałem, że to to samo. Oba są równoważne tylko wtedy, gdy mówimy o _jednej_ częstotliwości, a nie o całym widmie lub mieszaninie dyskretnych częstotliwości. Oczywiście to, co opisałeś, działa w przypadku sygnału cyfrowego: wyłączenie czerwonej diody LED i jednocześnie włączenie diody LED jest szczególnym sposobem na FM. Nie działa dla sygnałów analogowych (lub wyższego poziomu napięcia niż są różne kolorowe diody LED).
Nie ma znaczenia, czy oryginalny sygnał jest analogowy czy cyfrowy. Odpowiedź, którą napisałem, była ciągiem myśli, które zaowocowały pomysłem podobnym do RTTY, a na koniec udzielono odpowiedzi na pierwotne pytanie, czyli cały punkt.
Jak mówi Curd, sygnał RGB-LED nie działa analogicznie do radia FM. Dioda RGB byłaby bardziej podobna do trzech sygnałów AM modulowanych wspólnie. Chodzi tylko o to, że ludzkie oko nie jest w stanie rozróżnić między czerwonym i zielonym światłem połączonym w celu utworzenia żółtego lub pojedynczej częstotliwości światła, które jest postrzegane jako żółte. Ale spektroskop z pewnością może dostrzec różnicę.
JanKanis
2017-08-21 12:50:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Istnieją przestrajalne lasery, w których częstotliwość wyjściowa może być modulowana. I istnieje coś takiego jak modulator akustooptyczny, chociaż nie jestem pewien, czy są one używane do modulowania częstotliwości światła.

Albo bardziej D.I.Y. Metoda może polegać na: skierowaniu wąskiej wiązki światła o ciągłym spektrum (np. światła żarowego) przez pryzmat. Następnie uchwycić niewielką część ugiętej wiązki, np. świecąc w światłowód lub używając małej szczeliny. Kiedy obrócisz pryzmat o kilka stopni, częstotliwość przechwytywanego światła odpowiednio się zmienia.

I odpowiednio do demodulacji sygnału: miej szereg komórek fotoelektrycznych i pryzmat przed nim. To, która komórka zostanie uderzona przez światło, zależy od długości fali. Chociaż będziesz wtedy potrzebować więcej elektroniki, aby połączyć wyjścia wszystkich ogniw w jeden sygnał.

doskonała odpowiedź! Zdarzyło mi się natknąć na AOM jakiś czas temu, kiedy mój klient powiedział mi o problemach, jakie mieli z kontrolowaniem swoich. Od razu zakochałem się w zasadzie działania tych urządzeń :) Ale: AOM tak naprawdę nie zmieniają częstotliwości; ale mogłem sobie wyobrazić ich użycie razem z urządzeniem dyspersyjnym (np. pryzmatem), aby „wybrać” kolorowe światło, które jest sprzężone z urządzeniem optycznym.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...