ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ВОЛОКОННЫЕ
— оптические устройства, состоящие из системы тонких стеклянных волокон и служащие для преобразования формы кадра, увеличения освещенности, изменения размеров изображения и его ориентации, а также для решения других задач.
Каждое волокна (рис. 1) состоит из цилиндрической стеклянной сердцевины (1) малого диаметра (обычно от 1 мкм до десятых долей миллиметра), окруженной оболочкой (2) из стекла с меньшим показателем преломления. В результате луч, попавший на один из торцов волокна и претерпевший многочисленные полные внутренние отражения на границе раздела сердцевина — оболочка, выйдет на втором торце, передав соответствующую информацию о яркости элемента поверхности, соприкасающегося с входным торцом волокна.
Преобразователи формы кадра и поворотники изображения обычно формируются из волокон постоянного по всей длине диаметра. В преобразователях формы кадра входные торцы спекаются так, чтобы их сечение имело форму первичного изображения (напр., правильного круга, соответствующего диску
1. Отдельное волокно: 1 — сердцевина; 2 — оболочка.
2. Поворотники изображения: a — на 90°; б — на 180°.
3. Схема волоконного дисектора изображения: 1 — источник света; 2 — выпуклое и вогнутое зеркала; 3 — элементы волоконного жгута; 4 приемники изображения.
планеты), а сечение выходных торцов образовывало другую фигуру (напр., полоску, размеры которой соответствуют входной щели спектрального прибора). Это позволяет максимально использовать световой поток, а следовательно значительно повысить разрешающую способность оптической системы. Поворотники изображения осуществляют поворот изображения на любой угол без изменения формы и размеров первичного изображения (рис, 2).
Преобразователями размеров кадра без изменения его формы являются фоконы. Они состоят из койических волокон, толстые и тонкие торцы которых уложены в таком же определенном порядке, как и в большинстве других преобразователей. Увеличение или уменьшение изображения определяется отношением диаметров входного и выходного торцов отдельного волокна и его длиной. Фокон может выполнять роль конического концентратора световой энергии, повышающего освещённость в области меньшего торца и увеличивающего отношение сигнал/помеха, что имеет большое значение для систем, работающих в инфракраеной области спектра. Фоконы применяют в оптронах. Здесь их роль чаще всего сводится к установлению наиболее эффективной оптической связи различных по размерам активной поверхности источника и приемника излучения, для размножения каналов оптической связи или решения обратной задачи.
К П. в. относятся также корректоры дисторсии и выравниватели поля изображения, преобразующие неплоское изображение в плоское, повышая тем самым разрешающую способность линзовых оптических систем. В некоторых сканирующих фотометрических и спектрофотометрических устр-вах применяют волоконные дисекторы изображения для перераспределения света в изображении источника с целью передачи его на несколько приемников излучения. Фокусировка лучей на входном торце П. в. осуществляется двухкомпонентной отражательной системой (рис. 3). Его выходной торец расчленен на несколько жгутов, каждый из которых посылает часть светового потока на отдельный приемник. Такая система позволяет регистрировать временные изменения свечения движущегося объекта. Благодаря использованию П. в. возможна разработка оптических вычислительных машин со значительно большей, чем в существующих ЭВМ, скоростью передачи сигналов между отдельными элементами и узлами.
Лит.: Лисица М. П., Бережинский Л. И., Валах М. Я. Волоконная оптика. К., 1968 [библиогр. с. 270—276]; Свечников С. В. Элементы оптоэлектроники. М., 1971 [библиогр. с. 257—266]; Капани Н. С. Волоконная оптика. Пер. с англ. М., 1969 [библиогр. с. 451-461 ]. М. П. Лисица.
