7
*Predmet je udaljen p 1 =42,7 cm od konkavnog ogledala. Ako se predmet udalji od ogledala za Δp=10 cm, rastojanje realnog lika od ogledala promeni se za Δl=60 cm. a) Izracunati žižnu daljinu ogledala b) Koliko se pri tome promenila veličina lika P 1 =42,7 cm Δp=10 cm Δl=60 cm a) f=? p 2 =p 1 + Δp= 42,7+10=52,7cm l 2 =l 1 - Δl=l 1 -60 = + = + + = + + = + + = + - = - = = =

Optoelektronika za GRID

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Primer rešenih zadataka iz optoelektronike za Grafičko inženjerstvo i dizajn - FTN

Citation preview

Page 1: Optoelektronika za GRID

*Predmet je udaljen p1=42,7 cm od konkavnog ogledala. Ako se predmet udalji od ogledala za Δp=10 cm, rastojanje realnog lika od ogledala promeni se za Δl=60 cm.a) Izracunati žižnu daljinu ogledalab) Koliko se pri tome promenila veličina lika

P1=42,7 cmΔp=10 cmΔl=60 cma) f=?p2=p1 + Δp= 42,7+10=52,7cml2=l1- Δl=l1-60

= +

= +

+ = +

+ = +

+ = +

- = -

=

=

=

l12 – 60l1 = 60 225,029

l12 – 60l1 – 13501,74 = 0

Page 2: Optoelektronika za GRID

l11/2= = = 150 cm

l1= 150 cml2 = 150 – 60 = 90 cm

= + → f = = = 33. 238 cm

b) = ?

= =

L1= L2=

= = = = (veličina se smanjila 2 puta)

*Poluprov.laser ima frekv.karak.k.pojacanja zracenja dovoljnu za odzavanje stimulisane emisije u opsegu od 630 do 634nmF.P. 150 µm, indeks prelamanja nr =3,5a) Koja talasna duzina aks.moda 1661 i koliki br,modova emituje laser?b) Da li moze da emituje aks,mod pod brojem 1640c) formule

a)Δλ = 4nml = 150µmnr = 3,5m=1661λ=?

l =

mλ=2lnr

λ = = = 632,15 nm

b) m= 1640

λ= = = 640 nm NE MOZE

Page 3: Optoelektronika za GRID

c)νm= = → l=

l= m=1,2,...

δν =νm – νm – 1= – =

λ = ; δλ = dν

nm = = = →

*Stak.prizma ima pov.Ab posrebrenu , koja deluje kao ogledaloSv.zrak iz vazduha pada na AC stranu prizme. Izracunati ugao δ pod kojim zrak napusta prizmu, ako je indeks prelamanja 1,6n= 1,6α = 90 -40 = 50⁰sinα=nsinβ

sinβ = = 0,478

β= arcsin 0,478 = 28,60⁰γ = 180 – 30 – 90 + 28,6 = 88,6⁰

δ= 90 – 88,6 = 1,4

90⁰+ε +90⁰ -1,4⁰ +90⁰ + 60⁰= 360⁰ε=30+1,4=31,4⁰

sinΔ=nsinε → sinΔ =1,6 sin31,4⁰ = 0,83

Δ= arcsin0,83= 56,47⁰

*Sabirno socivo opt.moci 2 dioptrije je postavljeno izmedju 2 predmeta tako da je p1/p2=4. Oba lika se nalaze sa iste strane sociva. Rastojanje izmedju likova je d=2ma)rastojanje izmedju predmeta

b) ako se ukloni predmet blizi socivu i postavi rasipno

socivo =1m (fr=-1m) na stranu gde je bio uklonjen

predmet na rastojanju x=4cm od sab.sociva. Odrediti polozaj i karakter krajnjeg lika i rastojanje od predmetac)da li bi se mogao dobiti isto ovakav lik i na istom mestu upotrebom samo jednog sociva (kojeg i na koje mesto mora da se postavi i zasto?)a) fs= ½=0,5mp1/p2 = 4 → p1 = 4p2

d=2m

=2-

L2

Page 4: Optoelektronika za GRID

=

0=0,75 -1,75 +0,5

= = OVO NE VALJA ALI L2 TREBA DA BUDE NEGATIVAN JER JE

IMAGINARAN, FORMULE SU DOBRE

* Na slici 1 je data slika optickog predajnika I odgovarajuceg prijemnika. Na slikama 2 I 3,date su redom karakteristike LED-a I fotodiode. Opticki predajnik salje sinusni signal. Numericka aperture kabla iznosi NA=0.25, slabljenje kabla je 0.5dB a slabljenje na prikljucku kabla I fotodiode je 2dB.a) Odrediti R1 ako je srednja vrednost snage 360µW a Vin=1.2sinωt, napon baterije je 4V, a pad napona na LED je 1.7 V.b) Koliki je opseg snage zracenja svetlosti koja pada na fotodiodu?

l2

p2p1

Page 5: Optoelektronika za GRID

Na=0,25Ak= -0,5 dBAkp = - 2dBPled = 360µWVin=1.2sinωtVB= 4 VVd= 1.7 V

a) Vinsr= 0 Vinmax=1,2 Vinmin= -1,2 Vin + VB – IledR1 – Vd = 0 srednja vrednost: Vb – Iledsr R1 – Vd = 0 -> 4V – IledsrR1 – 1,7 = 0 Pled = k * Iled >> k = tgα >> k=625/50 = 12,5Iled =Pled/12,5 = 28,8 µA R1= 2300 µV/ 28,8 µA = 79,86 Ω

b) Av = Akp + Alk + Ak = -Akp + (-Alk) + (-Ak) NA= 10log Pizl/PulazR1=79,86 ΩVin + Vb – IledR1 – Vd = 0max Iled1,2V + 4V – IledmaxR1 -1,7 = 0Iledmax *79,86 = 3,5 VI ledmax = 3500/79,86 = 43,83 µAPledmax= 12,5 * Iledmax = 547,8 µWmin Iled-1,2 + 4V – IledminR1 – 1,7 = 0Iledmin= 1,1 V /79,6 = 1100/79,86 = 13,77 µAPledmin = 12,5 * 13,77 = 172,13 µW

Alk = 10log (NA)2= 10log (0,25)2 = -12,04Ak= Auk – (Alk + Apk) = -12,04 – 0,5 – 2 = -14,54 dBAuk = 10 log Pp/Pled = 10 * Auk/10 = Ppsr/PledsrPpsr = 0,0352 * 360 = 12, 67 µW

Ipsr = k * Ppsr >> k = 20/30 = 0,67Ipsr = 0,67 * 12,67 = 8,49 µA

10*Auk/10 =Ppmin/PledminPpmin = 0,352 * 172,13 = 6,06 µWPpmax = 0,352 * 547,9 = 19,29 µW

Page 6: Optoelektronika za GRID

* Na slici 1 je data slika optickog predajnika I odgovarajuceg prijemnika. Na slikama 2 I 3,date su redom karakteristike LED-a I fotodiode.a) Ako je napon baterije V1=12 V a pad n apona na LED 1,7 V, odrediti R1 tako da emitovana snaga na LED-u iznosi 500 µW.b) Odrediti koje maksimalno slabljenje sme da unese opticki kabel ako se na prijemnoj fotodiodi zahteva snaga zracenja od 10 µW. Numericka aperture kabla iznosi NA=0,25 a slabljenje na prikljucku fotodiode je 2 dB.c) Odrediti R2 tako da Vout =10Vd) Nacrtati sliku I izvesti izraz za numericku aperturu optickog vlakna.

a) P= k*I = 125µW/10mA * IledIled = 10µA/125µW * 500 µW = 40µAR1 = 12-1,7/40 = 257,5 Ω

b) Alk = 10log NA2 = -12,04 dBAkp = -2dBAuk = 10log Pp/Pled = 10log 10/500 = -16,99 dBAk = Auk – Alk – Akp = -2,95 dB

c) Pp = 10µWI(p)= 20µA + 30µA/10µW (P * 5µW) = I (10µW) = 35µAVout = Ip * R2 =>> R2= Vout/Vpp= 10/35 = 285,7 Ω