Мы привыкли к передаче звука по проводам и
широко пользуемся телефонной связью. Можно передавать звук на далекие
расстояния и без проводов. Это осуществляется в радиосвязи. Но едва ли многие
представляют, что возможна передача звука с помощью световых лучей. Между тем
за последние годы во многих армиях мира начинает применяться оптический
телефон, в котором роль провода выполняет световой луч
В обычном телефоне звук преобразуется с
помощью микрофона в электрический ток, который на приемной станции снова преобразуется
в звук. При радиопередаче звуковая энергия преобразуется в потоки
электромагнитных волн, которые в приемнике опять-таки порождают звук.
В оптическом телефоне звуковые колебания преобразуются в колебания электрического тока. Последний используется для того, чтобы создать колебания светового луча. На приемной станции световая энергия преобразуется посредством фотоэлемента в звуковые колебания. Такова идея оптического телефона.
Каково же его устройство? Сначала все
происходит, как в обычном телефоне. Звуки человеческой речи, представляющие не
что иное, как механические колебания частиц воздуха, воспринимаются мембраной
микрофона и вызывают колебания электрического тока. Но в дальнейшем вместо
передачи этого тока на приемную станцию его используют для того, чтобы
заставить колебаться луч, испускаемый лампочкой накаливания. Эта операция
осуществляется с помощью электромагнита и двух стеклянных призм. Происходит это
так. Колеблющийся электрический ток, вызванный звуковыми колебаниями в
микрофоне, пропускается по обмотке электромагнита, и последний начинает
притягивать к себе мембрану то сильнее, то слабее, в зависимости от колебаний
электрического тока. А вместе с мембраной колеблется и укрепленная на ней
стеклянная призмочка, имеющая форму куба.
Другая, большая четырехгранная призма усечена
таким образом, что две ее параллельные грани имеют форму трапеции. Она
расположена так, что маленькая призмочка может прилегать к одной из ее боковых
граней.
Лучи света, выходящие из лампочки накаливания,
встречают на своем пути собирательную линзу, и из линзы выходит уже пучок
света. Он падает на основание большой призмы и, пройдя его, попадает на
внутреннюю сторону той грани, к которой может примыкать маленькая призмочка,
связанная с мембраной. Достигнув этой грани, пучок света окажется на распутье.
Куда идти? В тот момент, когда маленькая призма будет плотно прижата к грани
большой призмы, пучок света пройдет в маленькую призму, где и рассеется. Но что
получится, если электромагнит притянет мембрану вместе с призмочкой? В этом
случае соприкосновения обеих призм не будет; вместо этого между ними появится
воздушный слой, и пучок света уже не пройдет в маленькую призму. Он пойдет
другим путем. Отразившись от наклонной грани большой призмы, он упадет на ее
другую наклонную грань и, снова отразившись, выйдет из призмы рассеянными
лучами Эти лучи, пройдя линзу, пойдут уже параллельным пучком к приемной
станции, которая может находиться от передатчика на расстоянии до 8—10
километров.
При работе передатчика мембрана с призмой
будет все время колебаться соответственно звуковым колебаниям передаваемой
речи. То приближаясь, то удаляясь от большой призмы, маленькая призма будет в
той или иной степени преломлять или совсем не преломлять пучок света. Тем самым
на приемную станцию будет отправляться большее или меньшее количество света, т.
е. свет начнет колебаться, «мелькать» в такт звуковым колебаниям человеческого
голоса.
Эти световые колебания на приемной станции
преобразуются в колебания звука следующим образом. Параллельные лучи,
приходящие от передаточной станции, падают на вогнутое зеркало и, отразившись
от него, собираются в фокусе. Как раз в фокусе устанавливается фотоэлемент.
Свойство фотоэлемента в том и заключается, что он преобразует световую энергию
в электрическую. Применяемый в оптическом телефоне фотоэлемент обладает большой
чувствительностью. Он способен улавливать даже самые незначительные колебания
не только видимых, но и невидимых лучей.
Электрический ток, возникший в фотоэлементе,
очень мал. Он требует усиления, что и делается с помощью усилительной лампы.
Дальнейший процесс превращения электрических колебаний в разговорную речь ничем
не отличается от того, что происходит в обычном телефоне.
Электрическая лампочка, как и всякое
накаленное тело, испускает не только видимые световые лучи, но и невидимые
инфракрасные лучи. Это обстоятельство используется в военной обстановке для
того, чтобы замаскировать действие оптического телефона. На пути светового
пучка, выходящего из передающей станции, ставится световой фильтр (красное
стекло), который пропускает только невидимые лучи. Такой же фильтр ставится и
на приемной станции, чтобы прием не искажался посторонними световыми лучами,
идущими от других источников света.
Весь приемно-передаточный аппарат оптического телефона
вмещается в двух небольших ранцах. При развертывании станции аппарат ставится
на треногу. Так как пучок света идет от станции только в одном направлении, а
не во все стороны, то аппарат необходимо «нацелить», т. е. навести, на приемную
станцию. Сначала с помощью мушки и прорези прицела, которые имеются на
аппарате, производится грубая наводка, а затем посредством подзорной трубы
наводка уточняется.
Вся станция может быть развернута в полевых
условиях в течение 5—7 минут.
Главное преимущество оптического телефона
перед другими видами связи заключается в сохранении секретности передачи.
Противник может перехватить радиоразговор, может включиться в телефонную и
телеграфную связь, но обнаружить оптическую передачу невозможно.
Однако оптический телефон обладает весьма крупным недостатком: действие его ограничивается только пределами прямой видимости, т. е. он применим на сравнительно коротких расстояниях и преимущественно в условиях, где путь световому лучу не может быть прегражден каким-либо препятствием.
Комментариев нет:
Отправить комментарий