أسس ومعوقات تطوير الأنظمة الإلكترونية الضوئية (1)

منذ تطور الأنظمة الإلكترونية الضوئية في أوائل القرن العشرين، وخاصة في الأربعين عامًا الماضية، تغير نطاق أداء وتطبيقات الأنظمة الإلكترونية البصرية

وقد تم تطوير تأثير الاستخدام بشكل كبير.

(1) يرتبط أداء النظام الكهروضوئي ارتباطًا وثيقًا بتطوير أجهزة الكشف الضوئي. مع الزيادة المستمرة ل

لقد طرح أداء الكاشف أيضًا باستمرار متطلبات جديدة مختلفة، خاصة في جوانب نطاق العمل والاستجابة وتردد العمل والمنطقة الحساسة والتكنولوجيا الهيكلية، وبالتالي تعزيز تطوير أجهزة الكشف الضوئية. ومن ناحية أخرى، أدى ظهور أجهزة كشف جديدة إلى فتح طرق جديدة لتطوير الأنظمة الإلكترونية الضوئية. في الوقت الحاضر، من الأشعة فوق البنفسجية القريبة إلى الأشعة تحت الحمراء البعيدة، هناك أجهزة كشف ضوئية ذات مؤشرات عالية الأداء. يتحسن باستمرار أداء أجهزة الكشف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء البعيدة التي تتراوح من 14 إلى 40 ميكرومتر، وتتزايد أنواع الأجهزة القابلة للتطبيق. يعد الاستخدام الشامل لإنجازات أجهزة الكشف الحديثة لتحسين تأثيرات التطبيق أحد الاتجاهات المهمة لتطوير الأنظمة الإلكترونية الضوئية.

(2) لا يمكن فصل النظام الكهروضوئي عن أنواع مختلفة من الأنظمة البصرية. ولذلك، فإن البصريات الهندسية والبصريات الفيزيائية هي أيضًا الأساس النظري لتصميم نظامها. في تحليل أداء وحساب الأنظمة الإلكترونية الضوئية، تُستخدم طريقة وظيفة النقل البصري بشكل شائع لتحليل وتقييم جودة النظام، كما تُستخدم طريقة وظيفة النقل البصري بشكل شائع في تصميم النظام بأكمله. يعد تطوير المواد البصرية والمكونات البصرية المختلفة، خاصة تلك المناسبة لنطاقات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، والمكونات البصرية المقابلة، والعمليات البصرية أيضًا من الأسس المهمة لتطوير الأنظمة الإلكترونية الضوئية. في الوقت الحاضر، أصبحت تكنولوجيا معالجة الأسطح شبه الكروية والأسطح المنحنية الفضائية التعسفية ناضجة؛ تتمتع تقنية الطلاء بالفراغ والتكنولوجيا الخاصة أيضًا بمستوى عالٍ. لقد أرست التطورات في التقنيات المذكورة أعلاه الأساس اللازم لتطوير الأنظمة الإلكترونية الضوئية.

(3) من وجهة نظر المعلومات، يعد نظام المعلومات الكهروضوئي في الأساس نظامًا لتلقي المعلومات. في البحث عن أنظمة المعلومات الإلكترونية الضوئية، يجب علينا أولاً أن نأخذ في الاعتبار مشكلة اكتشاف الإشارة (نظرية كشف الإشارة هي فرع مهم من نظرية المعلومات). في الأنظمة الإلكترونية الضوئية، يجب علينا دراسة مشاكل تكوين الإشارة، ومعايير الكشف، وطرق الكشف، والتقدير. تخضع الإشارة المكتشفة لأشكال المعالجة اللازمة لقمع الضوضاء للحصول على معلومات الهدف المطلوبة. تكنولوجيا معالجة الإشارات الحديثة لها طريقتان: التناظرية والرقمية. تم استخدام تكنولوجيا التصفية والتكنولوجيا ذات الصلة وتكنولوجيا معالجة الصور وتقنيات قمع الخلفية المختلفة على نطاق واسع في تصميم أنظمة المعلومات الإلكترونية الضوئية. عادةً ما يكون نظام المعلومات الكهروضوئي أيضًا نظام تحكم. كما يوفر تطوير نظرية وتكنولوجيا التحكم الحديثة أساسًا مهمًا لتطبيق الأنظمة الكهروضوئية.

يتبع...