Приношу свои извинения читателям за задержку публикации дальнейших материалов - автора отвлекла одна посторонняя работа. Постараюсь в самое ближайшее время опубликовать чертеж печатной платы формирователя светопередатчика. А пока что расскажу точнее, что мы будем делать и какие проблемы решать после этого.
Оптический приемопередающий комплекс "Соната" (Связная Оптическая Независимая Аналоговая Трансиверная Аппаратура) состоит из собственно трансивера, который удобно расположится на столе и связанных с ним недлинным экранированным кабелем оптических головок на подоконнике, наводимых на объект. Их будет 3 варианта:
1. Приемная головка. Если вы уже собрали все опубликованные части аппаратуры, хотя бы на макетной плате, и провели первые эксперименты, то знаете, что фотоприемник не обладает особой направленностью. Однако, для достижения необходимой дальности связи нам понадобиться воспользоваться линзой, концентрирующей на фотодиоде большее количество света именно от передатчика, а не с остальных побочных направлений. Не следует отодвигать линзу от фотодиода на ее фокусное расстояние. Ведь в этом случае сигнал от передатчика сфокусируется в микроскопическую точку, которая должна будет попасть точно на фотодиод. То есть, станет очень трудно и неудобно наводиться на источник сигнала. Лучше поместить линзу ближе - на половине фокусного расстояния. Требования к точности наводки возрастут не так сильно, но все-таки это сконцентрирует свет вчетверо, а дальность связи удвоится. Так что нам потребуется этакий штативчик для фотоприемника, позволяющий регулировать наклон приемной системы по вертикали. По горизонтали наводка будет производиться просто поворотом основания.
2. Передающих головок планируется 2 варианта - направленная лазерная для передачи конкретному корреспонденту и малонаправленная на батарее обычных ИК излучающих диодов. Все, что сказано о наводке и возможности использования линзы в фотоприемнике, относится и к светодиодной головке. Она даст возможность не только связи с одним корреспондентом, но и "световещания" для всех желающих слушателей в многоэтажке напротив.
3. Лазерная передающая головка требует более точной наводки из-за тонкого луча и требований безопасности. Поэтому она имеет 3 системы наводки: тонкую по горизонтали, а также грубую и тонкую наводку по вертикали. Грубая наводка по горизонтали осуществляется так же - поворотом основания. Для того, чтобы не сбить наводку, лазерную передающую головку следует зафиксировать на подоконнике хотя бы тонким двухсторонним скотчем.
Вполне возможно, что у вас со временем будет несколько и приемных, и передающих головок, наведенных на разных корреспондентов. Поэтому они должны подключаться с помощью разъёмов и, возможно, иметь переключатель в аппарате.
Важно отметить, что лазерный диод - тонкая штучка, которая может быть повреждена со значительным ухудшением параметров или совсем выведена из строя даже еще на этапе монтажа. Поэтому требует особых мер предосторожности, например тех, что применялись в советские времена для защиты при монтаже полевых транзисторов от статического электричества. Все это будет описано позднее.
И еще одна проблема. Лазерная связь, даже на значительные расстояния, обходится небольшой мощностью. Но вот для связи хотя бы с соседней многоэтажкой в 50 метрах ненаправленным лучом потребуется вкачивать в батарею светодиодов мощность модулированных в радиодиапазоне колебаний порядка одного или даже нескольких ватт. Такая моща, будучи вкачанная в подходящую и должным образом согласованную антенну, могла бы обеспечить обычную радиосвязь на расстояние в несколько километров! Но наши цели прямо противоположны - мы должны излучать только свет, но не радиоволну! Во-первых, радиолюбительская этика не предполагает создание помех от нашей связи в диапазонах, не предназначенных для этой цели. Во-вторых, излучение радиоволн позволит враждебным личностям запеленговать вас и прослушивать ваши передачи. Поэтому аппаратура должна быть тщательно заэкранирована. Сигнал на оптические головки должен передаваться экранированным кабелем. Сверх того, к головке должен идти еще один провод, соединенный с "землей" аппарата и с экраном, закрывающим саму головку. Корпус аппаратуры должен быть экранирующим, токопроводящим. Или из листового алюминия или спаянным из листов фольгированного стеклотекстолита. Важны также фильтры, предотвращающие распространения помехи по проводам питания. Надо добиться, чтобы уже в 1-2 метрах от работающего светопередатчика на вещательный радиоприемник ничего не было слышно.
Кстати о корпусе. Само собой, чувствительный микрофонный усилитель следует расположить подальше от мощных выходных каскадов. Потому-то он и делался на отдельной плате, а не вместе с передатчиком. Размеры корпуса создайте с хорошим запасом, чтобы поместить там приемник. Дело в том, что описанная ранее система с использованием обычного вещательного средневолнового приемника предназначена для того, чтобы попроще и поскорее добиться первой световой связи. Но она, как вы понимаете, неуклюжа и неудобна для постоянного использования. Еще менее пригодна она, если вам понадобится осуществлять ретрансляцию - помочь осуществить связь двум корреспондентам, которых вы видите обоих, но сами они друг друга не видят. Кроме того, некоторые желаемые характеристики приемников для нашей системы и обычных вещательных - противоположны. Например, обычный приемник должен принимать радиоволны из окружающего пространства с наибольшей чувствительностью. Наш же приемник должен получать сигнал только через чисто электрический вход, но ничего не ловить с эфира. Так что со временем приемник мы также сделаем свой.