Оптический прерыватель — это устройство, которое периодически прерывает световой луч. Доступны три типа: вращающиеся дисковые прерыватели с переменной частотой, камертонные прерыватели с фиксированной частотой и оптические затворы. Вращающийся дисковый прерыватель был знаменит тем, что был использован в 1849 году Ипполитом Физо в первом неастрономическом измерении скорости света .
Оптические прерыватели, обычно вращающиеся дисковые механические затворы, широко используются в научных лабораториях в сочетании с синхронными усилителями . [1] Прерыватель используется для модуляции интенсивности светового луча, а синхронный усилитель используется для улучшения отношения сигнал/шум .
Чтобы быть эффективным, оптический прерыватель должен иметь стабильную скорость вращения. В случаях, когда шум 1/f является основной проблемой, хотелось бы выбрать максимально возможную частоту прерывания. Это ограничено скоростью двигателя и количеством щелей во вращающемся диске, которое, в свою очередь, ограничено радиусом диска и диаметром луча.
Вертолеты широко использовались в ранних системах наведения ракет , и в этой роли иногда известны как «визирные искатели». [2] Самые ранние применения были на ракетах класса «воздух-воздух » . Фотоэлемент, чувствительный к инфракрасному свету , расположен позади вертушки, приводимой в движение синхронным двигателем . По мере вращения вертушки он периодически блокирует вид фотоэлемента на целевой самолет, создавая серию выходных импульсов. Затем этот сигнал сглаживается, чтобы сделать синусоидальный выходной сигнал, который затем сравнивается с сигналом, приводящим в действие двигатель. Разница в фазе между этими двумя сигналами показывает угол цели по сравнению с заданной точкой в сигнале двигателя. Выборка сигнала в двух разных точках напрямую производит сигналы ошибки X и Y , которые могут управлять управлением полета ракеты. [2]
Та же базовая система использовалась в ряде других ролей. Ранние МБР использовали похожую систему прерывателя, подключенную к небольшому телескопу видимого света, чтобы создать звездный трекер , который использовался для повышения точности путем измерения углов до одной или нескольких звезд, когда они поднимались над атмосферой. Противотанковые ракеты использовали инфракрасный фотоэлемент на пусковой установке, который отслеживал вспышку на ракете, используя сигналы ошибки X и Y для вывода ракеты на линию визирования прицельного телескопа оператора. [2]
Эти системы больше не используются в современном оружии, поскольку их обычно заменяют системы визуализации, которые предоставляют гораздо больше информации.
Оптические инкрементальные вращающиеся энкодеры являются формой прерывателей. Они используются во многих промышленных машинах. Некоторые ранние антиблокировочные тормозные системы использовали вращающиеся энкодеры для датчиков скорости колес . Оптико-механические компьютерные мыши конца 20-го века использовали два энкодера для измерения положения XY. Существуют также оптические линейные энкодеры .
В ЖК-телевизорах используются миллионы ЖК-затворов в сочетании с красными, зелеными или синими фильтрами для управления цветом пикселей на экране.
Кинокамеры используют оптический затвор для записи отдельных кадров фильма. Кинопроекторы используют оптический затвор, синхронизированный с кадрами фильма, для создания эффекта кажущегося движения на киноэкране.
Очки с жидкокристаллическим затвором используются в сочетании с синхронизированным экраном для создания иллюзии трехмерного изображения.
Световые сигналы на море и в аэропортах подаются с помощью сигнальной лампы с ручным затвором.
