Jak zbudować zegar świetlny z generatorem impulsów laserowych i detektorem?

Wed Jul 09, 2014 5:43 am   

Zachcialo mi sie zbudowac zegar swietlny, ktory potwierdzi lub obali jedna
z najgienialniejszych teorii.
Bedzie to rura, na jednym koncu ktorej chce zamontowac generator
impulsow laserowych (LED) a na drugim lusterko. Impuls laserowy powedruje
do lusterka i od niego odbity wroci do detektora umieszczonego obok
laserka. Czas przelotu impulsu tam i z powrotem bedzie jednym "tyknieciem"
tego zegara.
Jesli rura bedzie miala dlugosc 1.5 m wtedy czas przelotu impulsu bedzie
rowny To = 1*e-8 sek.
Potrzebny bedzie uklad elektroniczny, zlozony z generatora bardzo
krotkich impulsow, ktorymi chce zasilic zwykla diode laserowa o malej
mocy rzedu kilku mW. I teraz gdy detektor (szybka fotodioda?) odbierze
echo impulsu wyslanego, uklad ma wygenerowac impuls nastepny.
Do tego chce jeszcze licznik tych impulsow. Czyli uklad, ktory bedzie
sumowal ich ilosc, zatem pelnil funkcje zegara. Np uklad bedzie liczyl
do 100 milionow i wyswietlil czas 1 sekundy.
Ale na poczatek nie jest to konieczne. Uklad moze tylko zliczac impulsy
i ich ilosc wyswietlac, czyli dzialac jak stoper.
Do pelni szczescia potrzebny bylby oczywiscie wylacznik, ktory jak w
stoperze, pozwoli zmierzyc jakis dluzszy przedzial czasowy, rzedu
godzin.

Przewiduje, ze wykonanie takiego ukladu moze byc trudne z uwagi na
koniecznosc zminimalizowania czasu, nazwijmy go przelaczania. Tzn aby czas
od rejestracji powrotu echa impulse przed diode, do momentu
generacji kolejnego, byl jak najkrotszy. No bo jak czas bedzie dluzszy
od czasu przelotu promienia to ten stoper bedzie dzialal kiepsko. Moze
udaloby sie wykorzystac istniejace uklady zegarowe?
Bede wzdzieczny za wszelkie porady czy sugestie. Mam na to jakies skromne
ale fundusze zatem mozna traktowac moja prosbe jako forme zlecenia
wykonania tego ukladu.
Probowalem pisac na "elektrode" ale niestety nie potrafilem przebrnac przez
jej biurokracje. Wiem, ze pisza tu i sa aktywni fachowcy chocby
pan Mandziewicz, zatem tusze, ze moze znajdzie sie jakas chetna dusza,
ktora mi w tym moim projekcie pomoze. Albo wybije z glowy:)
Pzdr
Tornad

Wed Jul 09, 2014 6:38 am   

Dnia Tue, 8 Jul 2014 20:43:32 -0700 (PDT), Tadeusz Wajda napisał(a):


Czegoś tu nie rozumiem. Z czym mianowicie chcesz porównywać czas pomiedzy
wysłaniem impulsu a rejestracją jego powrotu?
--
Jacek

Wed Jul 09, 2014 6:59 am   

W dniu 09.07.2014 08:38, Jacek Maciejewski pisze:

Z tego co zrozumiałem planuje wykorzystać czas przelotu wiązki światła
jako wzorzec. Taki jakby multiwibrator astabilny, w którym rolę układu
RC pełni wiązka światła. Obawiam się tylko, że (nie)stabilność
pozostałych elementów układu rozłoży na łopatki całą dokładność.

Pozdrawiam
Grzegorz

Wed Jul 09, 2014 8:19 am   

On Wed, 09 Jul 2014 08:59:37 +0200, Grzegorz Kurczyk
<grzegorz.usun.to@control.slupsk.pl> wrote:

Taa, a nie zauważyłeś co ten ekspert od prędkości względem próżni
chce "obalić" ?

--
Marek

Wed Jul 09, 2014 8:52 am   

Uzytkownik "Tadeusz Wajda" <tadeuszwajda@hotmail.com> napisal w wiadomosci
news:944cd0e1-e563-4a0b-8e50-ee5d63296bc6@googlegroups.com...

Nic nie wiem o diodach laserowych i detektorach takiego sygnalu.
Czasy reakcji zwyklych transoptorów liczy sie w dziesiatkach us.
Czasy reakcji szybkich transoptorów liczy sie w pojedynczych us.
Wydaje mi sie, ze uzyskanie (we w miare domowych warunkach) czasu reakcji
ukladu nadajnik optyczny/odbiornik optyczny rzedu 100ns powinno byc do
zrobienia. Moze nawet uda sie zejsc do rzedu 30ns, ale dalej moze byc juz
coraz gorzej.
Jesli (dokladny) wzorzec odmierza 10ns a uklady sterujace (silnie zalezne od
temperatury itp.) dodaja do tego 30ns to o jakiejkolwiek dokladnosci mozna
zapomniec.

Ale nie mam zadnej wiedzy o ukladach transmisji danych swiatlowodami. Tam
sie chyba jakos uzyskuje wysokie predkosci, i te elementy powinny byc do
wydlubania z czegos dostepnego.

Nie wiem jaka genialna teorie chcesz potwierdzac/obalac.

Bo jesli chodzi o pomiar predkosci swiatla to ja bym raczej rozwinal ten
pomysl w kierunku pomiaru róznicowego (dwa lusterka w róznych
odleglosciach). To pozwoli pominac wplyw elementów sterujacych pod
warunkiem, ze wnoszone opóznienia sa stale, a nawet takie plywajace 30ns w
krótkim przedziale czasowym moze byc w miare stale. Czyli zmiana
czestotliwosci calego ukladu w momencie wyjecia tego lusterka blizej powinna
zalezec glównie od zmiany czasu propagacji swiatla.
Choc mam tu jedna watpliwosc. Tlumienie toru optycznego 3m bedzie inne niz
toru np. 6m. Inna moc sygnalu spowoduje zmiane czasów reakcji. Ale moze w
przypadku wiazki spójnej ten efekt jest minimalny.

Mi sie wydaje, ze nie powinno sie kombinowac na zasadzie impuls nadany,
odbity, odebrany, sterowanie generatorem kolejnego impulsu.
Ja bym raczej podszedl do tego analogowo. Zapetlony wzmacniacz wzbudza sie
na tej czestotliwosci na której wystepuje przesuniecie fazy o 360 stopni,
pod warunkiem, ze wzmocnienie jest wieksze od 1. Jesli wzmocnienie jest duzo
wieksze od 1 to nastepuje przesterowanie wzmacniacza i czestotliwosc jakos
tam sie odsuwa (z jakiejs teorii to zapewne wynika). Wydaje mi sie, ze jakby
tor optyczny wlaczyc w petle szybkiego wzmacniacza i dorobic uklad
regulujacy wzmocnienie petli tak aby wzmacniacz pracowal ze wzmocnieniem
akurat 1 to kto wie, moze uzyskalo by sie faktycznie w miare stabilne zródlo
czestotliwosci. Tu tez mozna kombinowac z pomiarem róznicy f przy zmianie
dlugosci a nie samej f.
Czas propagacji rzedu 10ns oznacza, ze poruszamy sie w okolicy 100MHz. Jakos
sie robi detektory w antenach satelitarnych na f rzedu 10GHz wiec
wzmacniacz, który by przy 100M nie wnosil za duzo swojego opóznienia
powinien byc w zasiegu.
P.G.

Wed Jul 09, 2014 9:21 am   

Dnia Wed, 09 Jul 2014 08:59:37 +0200, Grzegorz Kurczyk napisał(a):


W istocie pytam o to czy pomiar ma dotyczyć czasu bezwzględnego czy
względnego (tj. różnicy między dwoma przebiegami światła w urządzeniu). Czy
li co ma być wzorcem: Czas poprzedniego przebiegu czy zewnętrzny zegar
wzorcowy.
--
Jacek

Wed Jul 09, 2014 1:55 pm   

Użytkownik Piotr Galka napisał:

Coś mi się wydaje, że powoli dochodzisz do opisu działania atomowego
wzorca częstotliwości. Najważniejsze, to stabilny ośrodek. Jakiś rubid,
cez.

Wed Jul 09, 2014 2:01 pm   

Użytkownik "Maciek" <maciek@polobox.com> napisał w wiadomości
news:53bd49cc$0$2155$65785112@news.neostrada.pl...

Wydawało mi się, że atomowe wzorce częstotliwości to jakoś z rezonansem
atomów samych w sobie są związane a nie z propagacją światła, ale nigdy się
nad tym nie zastanawiałem.
P.G.

Wed Jul 09, 2014 2:11 pm   

Na grupie pl.sci.kosmos produkuje się niejaki Maciej Woźniak. Możesz z nim
podyskutować na tematy obalania tego i owego.
Chyba, że ... już się znacie.

Pozdr.

Wed Jul 09, 2014 3:59 pm   

E, tam zaraz zakazywać.
Niczego nie zakazuję, a nawet popieram.
Sam kiedyś zrobiłem odbiornik fal grawitacyjnych. tyle tylko, że nie
działał.
Ale może kiedyś wrócę do tematu ...

A w twoim projekcie widzę jedynie problem skali.
Ta rura może być za krótka aby coś stwierdzić.
Podobne badania prowadzi się w w kosmosie pomiędzy satelitami
albo na ziemi w specjalnych tunelach o długości kilku kilometrów.

Życzę powodzenia
AZS

Wed Jul 09, 2014 4:21 pm   

On Wednesday, July 9, 2014 4:52:03 AM UTC-4, Piotr Galka wrote:
[quote]Uzytkownik "Tadeusz Wajda" <tadeuszwajda@hotmail.com> napisal w wiadomosci

news:944cd0e1-e563-4a0b-8e50-ee5d63296bc6@googlegroups.com...

Zachcialo mi sie zbudowac zegar swietlny, ktory potwierdzi lub obali jedna

z najgienialniejszych teorii.

Bedzie to rura, na jednym koncu ktorej chce zamontowac generator

impulsow laserowych (LED) a na drugim lusterko. Impuls laserowy powedruje

do lusterka i od niego odbity wroci do detektora umieszczonego obok

laserka. Czas przelotu impulsu tam i z powrotem bedzie jednym "tyknieciem"

tego zegara.

Jesli rura bedzie miala dlugosc 1.5 m wtedy czas przelotu impulsu bedzie

rowny To = 1*e-8 sek.

Potrzebny bedzie uklad elektroniczny, zlozony z generatora bardzo

krotkich impulsow, ktorymi chce zasilic zwykla diode laserowa o malej

mocy rzedu kilku mW. I teraz gdy detektor (szybka fotodioda?) odbierze

echo impulsu wyslanego, uklad ma wygenerowac impuls nastepny.

Do tego chce jeszcze licznik tych impulsow. Czyli uklad, ktory bedzie

sumowal ich ilosc, zatem pelnil funkcje zegara. Np uklad bedzie liczyl

do 100 milionow i wyswietlil czas 1 sekundy.

Ale na poczatek nie jest to konieczne. Uklad moze tylko zliczac impulsy

i ich ilosc wyswietlac, czyli dzialac jak stoper.

Do pelni szczescia potrzebny bylby oczywiscie wylacznik, ktory jak w

stoperze, pozwoli zmierzyc jakis dluzszy przedzial czasowy, rzedu

godzin.



Przewiduje, ze wykonanie takiego ukladu moze byc trudne z uwagi na

koniecznosc zminimalizowania czasu, nazwijmy go przelaczania. Tzn aby czas

od rejestracji powrotu echa impulse przed diode, do momentu

generacji kolejnego, byl jak najkrotszy. No bo jak czas bedzie dluzszy

od czasu przelotu promienia to ten stoper bedzie dzialal kiepsko. Moze

udaloby sie wykorzystac istniejace uklady zegarowe?

Bede wzdzieczny za wszelkie porady czy sugestie. Mam na to jakies skromne

ale fundusze zatem mozna traktowac moja prosbe jako forme zlecenia

wykonania tego ukladu.

Probowalem pisac na "elektrode" ale niestety nie potrafilem przebrnac

przez

jej biurokracje. Wiem, ze pisza tu i sa aktywni fachowcy chocby

pan Mandziewicz, zatem tusze, ze moze znajdzie sie jakas chetna dusza,

ktora mi w tym moim projekcie pomoze. Albo wybije z glowy:)

Pzdr

Tornad



Nic nie wiem o diodach laserowych i detektorach takiego sygnalu.

Czasy reakcji zwyklych transoptor

Wed Jul 09, 2014 4:50 pm   

On Wednesday, July 9, 2014 10:11:50 AM UTC-4, Akond ze skwak wrote:

Ja, jak napisalem, tym zegarem nie mam zamiaru zadnej teorii obalac. Maszs chyba na mysli Teorie Wzglednosci. Ja chce wrecz jej poprawnosc a szczegolnie postulat o stalosci predkosci swiatla - tym zegarem potwierdzic.
To dotyczy rowniez niektorych Innych Dyskutantow, ktorzy zamiast zajac sie problemem, wyjezdzaja z pytaniami a po co mi to, a jak ja chce te teorie obalac itp.
Ja chce tylko taki zegar zmajstrowac by potwierdzic postulat stalosci predkosci swiatla we wszystkich kierunkach. Czyzby wg Ciebie takie pomiary byly objete jakims zakazem, ze od razu spotykam sie z krytyka tego nietaktownego pomysla? Zaczne chyba pisac, ze chce sobie nim ozdobic swiateczna choinke.. I tak trzymac:)
Pzdr
Tornad

Wed Jul 09, 2014 6:07 pm   

Dnia Wed, 9 Jul 2014 17:59:33 +0200, Akond ze skwak napisał(a):


kto bogatemu zabroni...

--
jg

Wed Jul 09, 2014 6:18 pm   

użytkownik Piotr Gałka napisał:


Zgadza sie. http://www.diyphysics.com/wp-content/uploads/2012/02/Rubidium-oscillator-block.jpg
A nawet sa kompletne schematy jak ktos pogrzebie, tyle że te "zegary" tez sie zuzywaja i podlegaja wymianie. I cos mi sie wydaje, ze autor predzej zmierzy swoim ukladem cisnienie, wilgotnosc powietrza i odpowiedz impulsowa calego ukladu:) Robic wolno, ale lepszy jest odbiornik gps ktory po zsynchronizowaniu z satelita po kilku minutach dostanie godzine i date z zegara rubidowego.

Wed Jul 09, 2014 8:47 pm   

W dniu środa, 9 lipca 2014 05:43:32 UTC+2 użytkownik Tadeusz Wajda napisał:

jak tutaj pytasz to znaczy że cienki jesteś jak sprane gacie. Nie zrobisz.