👨🏻 👋 💴 ITMO विश्वविद्यालय प्रयोगशालाएँ: एलईडी प्रकाश व्यवस्था, माइक्रोवेव ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल दूरसंचार 🥊 👉 👨🏼‍🎓

हम एलईडी प्रकाश व्यवस्था की प्रयोगशाला दिखाते हैं । हम बताते हैं कि यह कैसे व्यवस्थित है और छात्र इसमें क्या करते हैं, साथ ही साथ स्थिर और मोबाइल उपकरणों का अवलोकन भी करते हैं।

^{वैसे, हमार के अंग्रेजी संस्करण के लिए पहले ही हमारी कुछ समीक्षाओं को अनुकूलित कर चुके हैं:

ITMO विश्वविद्यालय में संग्रहालय के प्रकाशिकी का दौरा
लैब दौरा: ITMO विश्वविद्यालय में Optoelectronics की कार्यात्मक सामग्री और उपकरण}
समीक्षा के अंतिम भाग में, हम एक अन्य स्थान और संबंधित उपकरणों के बारे में एक संक्षिप्त कहानी देते हैं - माइक्रोवेव ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टिकल दूरसंचार की प्रयोगशाला ।

^{फोटो में: सेर्गेई अलेक्जेंड्रोविच स्चगलोव, प्रयोगशाला के प्रमुख}

अनुसंधान भाग

प्रयोगशाला दृश्य प्रकाश डेटा के उच्च गति संचरण से संबंधित वैज्ञानिक परियोजनाओं पर केंद्रित है, जो अर्धचालक उत्सर्जक उपकरणों के गुणों और लक्षण वर्णन, उत्सर्जन प्रणालियों के मॉडलिंग और उनके सत्यापन का अध्ययन करती है।

स्नातक कार्यक्रम " लेजर फोटोनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स " और मास्टर कार्यक्रम " एलईडी टेक्नोलॉजीज और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स " के छात्र यहां अध्ययन कर रहे हैं ।

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प्रयोगशाला को दो भागों में विभाजित किया गया है: शैक्षिक और अनुसंधान। पहले में, छात्र प्रयोगशाला कार्य करते हैं। दूसरे में, अधिक परिष्कृत उपकरणों पर शोध और अनुसंधान किया जा रहा है। वे सबसे अधिक सक्रिय रूप से सक्रिय छात्रों और स्नातक छात्रों द्वारा किए जाते हैं।

बड़ी वैज्ञानिक परियोजनाओं के काम का हिस्सा भी यहां किया जाता है।

सामान्य तौर पर, अनुसंधान प्रयोगशाला के परिसर को तीन से चार कार्यस्थलों के लिए डिज़ाइन किया गया है - कंप्यूटर के साथ और ऑप्टिकल सर्किट को मापने और संयोजन के लिए खड़ा है।

उपकरणों के लिए, अर्थात्, दोनों स्थिर इंस्टॉलेशन जो नहीं किए जा सकते हैं, और मोबाइल डिवाइस - हम उन्हें थोड़ी देर बाद दिखाएंगे। नीचे दी गई फोटो फ्लक्स गोनियोफोटोमीटर को दिखाती है।

^{फोटो में: फ्लैक्स गोनियोफोटोमीटर}

यह छोटे एल ई डी और स्ट्रीट लाइट दोनों की प्रकाश विशेषताओं की स्थानिक विकिरण की निगरानी के लिए एक उपकरण है। गोनियोफोटोमीटर एक विशेष अंधेरे कमरे में स्थित है, जो एक बंधनेवाला डिजाइन है। कमरा आपको बिना किसी "भड़क" के ऑप्टिकल और प्रकाश व्यवस्था के गुणों को मापने की अनुमति देता है।

गोनियोफोटोमीटर में एक गोनियोमीटर , कोणों के उच्च-सटीक माप के लिए एक उपकरण, साथ ही एक फोटोडेटेक्टर भी शामिल है जो प्रकाश की तीव्रता रीडिंग को रिकॉर्ड करता है। सिस्टम निम्नानुसार काम करता है:

एलईडी बिजली की आपूर्ति और प्रकाश की तीव्रता के इसके स्थानिक वितरण से जुड़ा है, जो तथाकथित फोटोमेट्रिक बॉडी बनाता है, मापा जाता है;
फोटोडेटेक्टर एक नियंत्रक से जुड़ा होता है जो विशेष सॉफ्टवेयर के साथ लैपटॉप में डेटा प्रसारित करता है (सॉफ्टवेयर कोणीय स्थिति में परिवर्तन होने पर एक सिग्नल पंजीकृत करता है);
प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, प्रकाश स्रोत का एक 3 डी मॉडल परिसर के प्रकाश इंजीनियरिंग गणना के लिए संकलित किया जाता है, उदाहरण के लिए, विशेष डायलक्स कार्यक्रम में।

मोबाइल लैब

प्रयोगशाला में पोर्टेबल उपकरण हैं जिनके साथ कर्मचारी "क्षेत्र में" माप ले सकते हैं: कमरों और शहरी स्थानों के हल्के वातावरण का पता लगाने के लिए।

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सर्गेई का उल्लेख है कि डिवाइस नीचे दी गई तस्वीरों में दिखाया गया है। यह आपको विभिन्न वर्णक्रमीय विशेषताओं का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है: क्रोमैटिकिटी निर्देशांक, रंग गुणवत्ता, संप्रेषण। गैजेट के लिए एक विशेष मोबाइल एप्लिकेशन प्रदान किया जाता है।

^{फोटो में: UPRtek MK350S कॉम्पैक्ट स्पेक्ट्रोमीटर।}

^{फोटो में: UPRtek MK350S कॉम्पैक्ट स्पेक्ट्रोमीटर।}

पोर्टेबल स्पेक्ट्रोमीटर एक विशेष मामले में संग्रहित है। एक समय में, छात्रों ने "संशोधन" कार्यक्रम के साथ समानताएं आकर्षित कीं - वहां, प्रस्तुतकर्ता एक मामला भी निकालता है और जाँच से पहले मुहर लगाता है। एक और उपकरण जिसका अपना सूटकेस है, एक उज्ज्वल मीटर है। यह ट्रैफिक पुलिस द्वारा उपयोग किए जाने वाले मैनुअल रडार की याद दिलाता है। जैसा कि डिवाइस का नाम है, चमक को मापने के लिए आवश्यक है ("अंधा / अंधा नहीं करता है")।

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^{फोटो में: एलएस -११० ब्राइटनेस मीटर।}

लेंसवेट परियोजना पर काम करने के लिए, प्रयोगशाला ने एक जर्मन टेक्नोइम डिवाइस भी हासिल किया। पहली नज़र में, यह सिर्फ एक कैनन कैमरा है, लेकिन वास्तव में - चमक के वितरण का आकलन करने के लिए एक प्रणाली। यह कैलिब्रेटेड है और इसका अपना सीरियल नंबर है।

डिवाइस चमक द्वारा फोटो को डिजिटाइज़ करता है और प्रसंस्करण के लिए डेटा की एक सरणी उत्पन्न करता है। उन्होंने यह निर्धारित करने के लिए फुटपाथ और सड़क मार्ग को हटा दिया कि क्या ड्राइवर के दृष्टि क्षेत्र में कोई वस्तु है जो अंधा है, ड्राइविंग में हस्तक्षेप करती है। इस दृष्टिकोण ने वर्कफ़्लो को काफी तेज कर दिया - एक पारंपरिक चमक मीटर के साथ, एक सौ से अधिक माप करना होगा, क्योंकि इसमें एक बहुत छोटा केंद्रीय माप क्षेत्र है।

^{फोटो में: एलएस -११० उज्ज्वल मीटर}

एक अन्य पोर्टेबल प्रयोगशाला उपकरण एक बिजली मीटर है। इसके साथ, आप प्रकाश स्रोतों के विद्युत मापदंडों का मूल्यांकन कर सकते हैं: वर्तमान वोल्टेज, वर्तमान, बिजली का कारक, स्पष्ट शक्ति, साधन आवृत्ति और संचालन समय।

^{फोटो में: विद्युत शक्ति मीटर।}

प्रयोगशाला के शस्त्रागार में एक और छोटा सा ^{उपकरण} कंप्यूटर से जुड़ा एक थर्मल इमेजिंग कैमरा है। यह luminaires या अन्य अर्धचालक स्रोतों के लिए तापमान वितरण दिखाता है: जहां वे बहुत गर्म होते हैं, और जहां - कमजोर रूप से।

“मान लीजिए कि हमने एक दीपक जलाया, उसके विद्युत मापदंडों को मापा। यह एक घंटे के लिए लंबे समय तक गर्म होता है, उसके बाद ही आप माप कर सकते हैं। और यहां हम देखते हैं, जहां उसके पास सबसे गर्म बिंदु है, उसके महत्वपूर्ण तापमान क्या हैं, ”सर्गेई कहते हैं।

^{फोटो में: एक एकीकृत मापने के गोले वाला एक स्पेक्ट्रोमीटर फोटो में: एक एकीकृत माप क्षेत्र वाला}

^{एक स्पेक्ट्रोमीटर एक}

और दिलचस्प उपकरण है - एक एकीकृत माप क्षेत्र वाला एक स्पेक्ट्रोमीटर। यह आपको लुमिनायर या एलईडी मॉड्यूल में सीधे, अर्धचालक उपकरणों को मिलाए बिना एलईडी की विशेषताओं का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। प्रयोगों के दौरान यह सुविधाजनक भी है।

यदि आपने गणना की, तो आपको मॉड्यूल से एक सामान्य प्रकाश प्रवाह प्राप्त करना था, लेकिन एक और मिला, फिर एक स्पेक्ट्रोमीटर की मदद से आप व्यक्तिगत एलईडी की जांच कर सकते हैं और समझ सकते हैं कि क्या गलत हुआ। या तो वे गलत एलईडी लगाते हैं, या वे उस तरह से काम नहीं करते हैं।

प्रशिक्षण प्रयोगशाला

प्रशिक्षण प्रयोगशाला में प्रकाश फिल्टर का एक दिलचस्प सेट है। छात्र संप्रेषण को मापते हैं, और फिर दो या तीन गिलास जोड़कर कुछ रंग बनाने की कोशिश करते हैं। यह विभिन्न रंगों को पाने के लिए एक रचनात्मक कार्य है।

^{फोटो में: हल्का फिल्टर}

नीचे की तस्वीर में - एक गोनियोमीटर। छात्र एक संकीर्ण भट्ठा और एक त्रिकोणीय प्रिज्म के माध्यम से दीपक से दृश्य विकिरण के पारित होने की जांच करते हैं। उपकरण स्थापित करने के बाद, उन्हें नीले से लाल रंग की एक लाइन स्पेक्ट्रम और अपघटन प्राप्त होगा।

^{फोटो में: गोनियोमीटर, कोणीय माप के लिए उपकरण।}

सभी उपकरण सरल और विश्वसनीय हैं - उन्हें तोड़ना या बर्बाद करना मुश्किल है।

आगे तस्वीर पर एक विशेष सफेद कोटिंग के साथ एक एकीकृत क्षेत्र के आधार पर एक जटिल है। छोटे लैंप और एल ई डी के मापदंडों का मूल्यांकन करने के लिए गुंजाइश की आवश्यकता होती है जिसे अंदर रखा जा सकता है। गोनियोमीटर पर, इस प्रक्रिया में लंबा समय लगता है, लेकिन यहां यह तात्कालिक है: उन्होंने इसे चालू कर दिया, माप लिया और परिणाम प्राप्त किया।

छात्रों के लिए, हमने डिज़ाइन गतिविधि का अनुशासन पेश किया है। इसके ढांचे के भीतर, उन्हें किसी प्रकार का अंतिम उपकरण, उपकरण या स्थापना विकसित करनी चाहिए, जो सभी चरणों से गुजरे: विकास कार्य के गठन से लेकर उसके कार्यान्वयन तक।

लोग रचनात्मक हैं - उदाहरण के लिए, एक छात्र ने एक लाइटबसर (ऊपर चित्र) बनाया। वह ध्वनियाँ करता है, इंपीरियल मार्च खेलता है, और अन्य वस्तुओं के संपर्क में झपकी लेता है। एक अन्य परियोजना एक ट्रैफिक लाइट है। आमतौर पर, एल ई डी की अपनी वायरिंग एक निश्चित नियंत्रण तत्व के लिए होती है। लेकिन छात्रों को एक दिलचस्प एलईडी पट्टी मिली, जिसमें प्रत्येक एलईडी का अपना नियंत्रक है, और इसे Arduino बोर्ड से जोड़ा गया है। संकेत एक एलईडी से दूसरे में गुजरता है और उन्हें निर्धारित तर्क के आधार पर चालू करता है।

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प्रयोगशाला सूचना के स्वागत, प्रसारण और प्रसंस्करण की स्थितियों में ऑप्टिकल विकिरण और माइक्रोवेव संकेतों की बातचीत का अध्ययन करती है । तीन स्नातक और सात स्नातक छात्र यहां काम करते हैं, लेकिन कभी-कभी नए लोग आते हैं, जिनमें स्नातक भी शामिल हैं। वे सभी अपने शोध से संबंधित प्रयोग करते हैं - कुछ लेज़रों का उपयोग करते हैं, कुछ फोटोडेटेक्टर का उपयोग करते हैं, कुछ एलईडी का उपयोग करते हैं।

प्रयोगशाला की दीवारों के भीतर, अंतर-संस्थागत परियोजनाओं को भी लागू किया जा रहा है। हम Fiztekh और पॉलिटेक्निक के सहयोगियों के साथ-साथ OKB "Planet" और "कनेक्टर ऑप्टिक्स" के उद्यमों के साथ काम करते हैं। यह विज्ञान के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण पहलू है: हम उन्हें अनुसंधान करने में मदद करते हैं, और वे - हमारे लिए।

^{फोटो में: बाईं ओर जांच स्टेशन है, दाईं ओर वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक है।}

प्रयोगशाला उपकरणों के लिए, ऐसे उपकरण हैं जो 40Hz तक आवृत्ति में संचालित लेजर और फोटोडेटेक्टर्स के क्रिस्टल के मापदंडों को मापने की अनुमति देते हैं।

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^{फोटो में: वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक}

जांच स्टेशन के बगल में एक वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक है, जो एक उच्च आवृत्ति संकेत का एक जनरेटर और रिसीवर है। उपकरण निष्क्रिय माइक्रोवेव उपकरणों या ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों के आयाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापता है। विश्लेषक मापने की सीमा से किसी भी आवृत्ति पर एक मनमाना आयाम के साथ एक संकेत की प्रतिक्रिया को दर्शाता है।

^{फोटो में: ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक}

“एक ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक भी है। एक अद्वितीय डिवाइस जिसमें एक पिकमीटर से कम का रिज़ॉल्यूशन होता है। रूस में सबसे सटीक उपकरण। वैसे, दूसरा सबसे सटीक उपकरण भी हमारे साथ है। एक 1500-1600 एनएम की सीमा के लिए डिज़ाइन किया गया है, और दूसरा - 1300 एनएम की सीमा के लिए। वे आधुनिक दूरसंचार प्रणालियों द्वारा उपयोग किए जाते हैं, ”ओल्गा एंड्रीवाना बताते हैं।

प्रयोगशाला में प्रतिबाधा मीटर भी है। इसका उपयोग प्रतिरोध, समाई और अधिष्ठापन के रूप में उपकरणों और निष्क्रिय घटकों की ऐसी विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। पिकोफर्ड्स और माइक्रोहम्स के निकटतम सौवें भाग के उपाय।

हमारे पास वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को मापने के लिए एक प्रणाली है। यह एक इंटरफ़ेस नहीं है और एक कंप्यूटर से जोड़ता है। लेकिन क्रिस्टल को जांच स्टेशन पर रखकर और संबंधित टर्मिनलों से जोड़कर, हम सेमीकंडक्टर उपकरणों की स्थिर विशेषताओं को हटा सकते हैं, अर्थात, वोल्टेज पर वर्तमान की निर्भरता। उनके आधार पर, ऑपरेटिंग मोड और धाराओं और वोल्टेज के अधिकतम अनुमत मूल्यों को पहले से ही निर्धारित किया जाता है।

एलईडी प्रकाश

प्रयोगशालाएं तथाकथित Li-Fi के क्षेत्र में विकसित हो रही हैं - एक ऐसी प्रणाली जो प्रकाश का उपयोग करके डेटा प्रसारित करती है (लगभग मोरो कोड की तरह)। एक उपकरण दीपक से जुड़ा हुआ है, जो इसे बहुत उच्च आवृत्ति के साथ झपकाता है, आंख के लिए अदृश्य है। यह झिलमिलाहट आवश्यक जानकारी को कूटबद्ध करता है। कार्यान्वयन विकल्पों में से एक तथाकथित 2 डी-कोड (दो आयामी बारकोड) है, जिसे स्मार्टफोन कैमरा माना जा सकता है।

संग्रहालय एक संभावित प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग बन सकता है। प्रत्येक तस्वीर के ऊपर, आप एक दीपक लटका सकते हैं जो एक साथ कला के काम को रोशन करेगा और एक 2 डी कोड प्रसारित करेगा। यह आगंतुक के लिए एक विशेष एप्लिकेशन खोलने के लिए पर्याप्त है जो सिग्नल को पहचानता है और तस्वीर के बारे में अतिरिक्त जानकारी के साथ संसाधन पर रीडायरेक्ट करता है। एक समान परियोजना को लागू कियापैनासोनिक के ललित कला संग्रहालय में। जैसा। पुश्किन।

एक और मामला नेविगेशन है। लैंप एक कमरे में सटीक निर्देशांक संचारित करने में सक्षम होंगे, उदाहरण के लिए, एक शॉपिंग सेंटर, और मानचित्र पर एक स्थान चिह्नित करें।

इसी तरह का काम अभ्यास उन्मुख आर एंड डी के ढांचे के भीतर किया जाता है - ये प्रोग्रामिंग और सिग्नल प्रोसेसिंग से संबंधित जटिल अध्ययन हैं। O2 प्रकाश प्रणालियों के साथ साझेदारी में, ITMO विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों ने Li-Fi नेटवर्क में काम करने के लिए क्लाइंट और होस्ट मॉड्यूल के प्रोटोटाइप प्रस्तुत किए । वे उन क्षेत्रों में प्रौद्योगिकी का उपयोग करने की योजना बनाते हैं जहां वाई-फाई शक्तिहीन है - हवाई जहाज में या पानी के नीचे की वस्तुओं पर।

हमारे अन्य फोटो Habré पर:

हमारी घटनाएँ: आगामी कार्यशालाएँ, कार्यशालाएँ, व्याख्यान और प्रतियोगिताएं ।

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