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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Erfassen oder
Empfangen einer Laserstrahlung, mit einem optischen System zur Erzeugung
von Interferenzstreifen. Solche Einrichtungen werden insbesondere
im Rahmen militärischer
Operationen eingesetzt.
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Während solcher
Operationen werden Laserstrahlungen verwendet, um Werte über den
Abstand, den Höhenwinkel
und den Seitenwinkel bezüglich
eines ermittelten Zieles zu erhalten, und dies geschieht zum Einsatz
von Waffen gegen dieses Ziel. Allerdings lassen sich diese Strahlungen
in gleicher Weise auch für
die Blendung eines Flugkörpers
verwenden, der auf einem Laserbündel
gegen ein Zielobjekt gelenkt wird. Dies ist der Grund, weshalb es erforderlich
ist, daß die
Bedienungsmannschaft einer Lenkrakete oder eines bestimmten Standorts,
der als Zielobjekt geeignet ist, sehr rasch erfassen können muß, ob sie
Gegenstand eines in ihrer Richtung abgesandten Laserstrahls ist
oder nicht, um die erforderlichen Maßnahmen zum Schutz oder zum
Gegenangriff ergreifen zu können.
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Die
derzeit hierfür
eingesetzten Geräte
nutzen zu diesem Zweck die Tatsache, daß eine Laserstrahlung ein hohes
Maß an
zeitlicher Kohärenz
aufweist. Um diese Kohärenz
zu erfassen, verwenden herkömmliche
Einrichtungen ein Interferometer, das imstande ist, die Energie
des empfangenen Lichts auf zwei Wellen zu trennen und die eine gegenüber der
anderen zu verzögern
bzw. zu versetzen, sie dann aber wieder zusammenzuführen, um
hierdurch Interferenzen zu erzeugen. Wenn die Verzögerung weniger
groß ist
als die Länge
der Kohärenz,
kann die resultierende Interferenz beobachtet und erfaßt werden.
Die Verzögerung
bzw. Nacheilung muß also kleiner
gewählt
werden als die kürzeste
Länge der Kohärenz, die
auf dem Gebiet der Laser vorhersehbar bzw. zu erwarten ist. Das
Fabry-P'erot-Interferometer
arbeitet entsprechend diesem Prinzip und ist derzeit die am häufigsten
für die
Erfassung von Lasern verwendete Einrichtung.
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Die
Benutzung einer solchen Einrichtung gestattet es der Mannschaft
einer Lenkrakete oder eines bestimmten Standorts, auf einfache Weise
zu erfahren, ob sie das Ziel einer Projektion von Laserstrahlen
in ihrer Richtung ist. Allerdings ist es ihr nicht möglich zu
bestimmen, von woher die erfaßte
Strahlung kommt oder diese durch ihre Wellenlänge zu indentifizieren, um
in Erfahrung zu bringen, ob es sich um eine feindliche Strahlung
handelt oder nicht. Dabei handelt es sich aber hier um zwei äußerst wichtige
Parameter, deren Kenntnis unverzichtbar ist, um die erforderlichen
Gegenmaßnahmen
ergreifen zu können.
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Diese
Parameter könnten
mittelbar von den Ausgangssignalen der Meßeinrichtung abgeleitet werden,
wenn die Meßeinrichtung
eine mechanische Bildabtastung bzw. -ablenkung betreiben würde, die durch
die Richtung der einfallenden Strahlung hindurchläuft. Eine
solche Lösung
ist jedoch für
einen praktischen Einsatz ungeeignet. Tatsächlich kann infolge der äußerst kurzen
Dauer eines Laserimpulses dieser überhaupt nur erfaßt werden,
wenn sich die Meßeinrichtung
zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Ausrichtung befindet. Die
Wahrscheinlichkeit einer Erfassung wäre demnach viel zu gering,
als daß ein
solches System nutzbar eingesetzt werden könnte. Im übrigen würde die Realisierung einer
mechanischen Bildabtastung große
Komplikationen im Aufbau der Meßeinrichtung
herbeiführen,
und die Anwesenheit beweglicher Teile ist im Falle eines Systems zur
Erfassung einer von einer Laserstrahlung gebildeten Bedrohung unerwünscht. Überdies
würde der Vorgang
einer mechanischen Abtastung eine zu lange Zeit für die Identifizierung
der empfangenen Strahlung benötigen.
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Demzufolge
gibt es augenblicklich nur solche Detektoren, die imstande sind,
höchstens
eine Information über
die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Laserstrahlung zu liefern.
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Ausgehend
hiervon ist es Ziel der Erfindung, eine Einrichtung zu realisieren,
die auch noch zur Bestimmung der Lokalisierung des Emissionspunkts
einer Laserstrahlung sowie der Wellenlänge dieser Strahlung geeignet
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß diese
Einrichtung in Verbindung mit dem optischen System die folgenden
Merkmale aufweist:
- – ein konvergierendes optisches
System, das dazu eingerichtet ist, alle empfangene Strahlung in
den Eingang des Systems zur Erzeugung von Interferenzstreifen zu
lenken;
- – einen
feststehenden Empfänger
für Leuchtbilder,
der dazu eingerichtet ist, das aus den unterschiedlichen Arten von
sich aus der durch das System zur Erzeugung von Interferenzstreifen
bewirkten Behandlung ergebenden Strahlen gebildete Bild zu empfangen
und es in elektrische Signale umzusetzen, sowie
- – ein
Gerät zur
Auswertung dieser Signale, das an eine Anzeigevorrichtung für die Informationen,
die von diesem Gerät
ausgesandt werden, und/oder an einen Rechner angeschlossen ist,
der seinerseits dazu eingerichtet ist, automatisch die Durchführung einer
geeigneten Gegenmaßnahme
angesichts der Bedrohung zu veranlassen, die durch den Empfang eines
Laserstrahls verkörpert
wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird erreicht, daß die
Interferenzstreifen infolge des kohärenten Laserlichts in einer
Beobachtungsebene ausgebildet werden, die durch die Matrix des festen Empfängers gebildet
ist. Hierdurch wird die Möglichkeit
einer nicht-mechanischen Auswertung eröffnet und eine mechanische
Bildabtastung vermieden, die ansonsten notwendig wäre, um gleichzeitig
die Winkeleigenschaften des Emissionspunktes und die Wellenlänge bestimmen
zu können.
Denn es zeigt sich, daß diese
Informationen in dem Interferenzstreifensystem enthalten sind, und
zwar so, daß sie
durch die Matrix des Empfängers
aufgezeichnet werden, um anschließend durch das elektronische
System des Auswertungsgerätes
geeignet verarbeitet werden zu können.
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Bevorzugt
weist die Einrichtung zum Auswerten der vom Bildempfänger kommenden
Signale ein elektronisches System auf, das dazu eingerichtet ist,
die Lage des Emissionspunktes und/oder die Wellenlänge des
empfangenen Laserstrahls zu bestimmen. Besonders bevorzugt wird
ferner ein elektronisches System vorgesehen, das dazu eingerichtet
ist, die zeitabhängigen
Charakteristiken der Leistung des empfangenen Laserstrahls zu bestimmen.
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Das
in der vorliegenden Einrichtung einzusetzende System zur Erzeugung
von Interferenzstreifen kann von einem Michelson-Interferometer gebildet
werden. Ein solches Interferometer benutzt eine halbreflektierende
Platte und Spiegel, um Wellenfronten zu bilden, die in der Beobachtungsebene Interferenzen
bilden. Das resultierende Interferenzstreifensystem ist kreisförmig und
die Lage seiner Mitte hängt
unmittelbar von den Winkelkoordinaten des Sendepunkts des Lasers
ab.
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Allerdings
können
auch zahlreiche andere optische Systeme zum Erzeugen von Interferenzstreifen
benutzt werden. Man kann gleichermaßen auch eine Fabry-P'erot-Einrichtung
oder ein Mac Zender-Interferometer, eine Fizeau-Einrichtung oder ebenso
einen Phasenschieber mit vier Quadranten oder mehreren Anzahlen
von Phasen oder ebenso gut einen Phasenschieber zur Phasenverschiebung mittels
Doppelbrechung verwenden.
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Eine
besonders bevorzugte weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung
besteht auch darin, daß das
Auswertungsgerät
für die
vom Bildempfänger
kommenden Signale ein elektronisches System aufweist, das dazu eingerichtet
ist, die Form des Objektes zu bestimmen, von dem der empfangene
Laserstrahl ausgesandt wird, wodurch sich zusätzliche nützliche Informationen erhalten
lassen.
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Bevorzugt
umfaßt
die erfindungsgemäße Einrichtung
mehrere, unterschiedlich ausgerichtete Gruppen, deren jede ein konvergierendes
optisches System, ein optisches System zur Erzeugung von Interferenzstreifen
und einen Bildempfänger
aufweist, wobei die Bildempfänger
dieser unterschiedlichen Gruppen mittels eines Mehrkanalmoduls mit
einem Auswertungsgerät
für die
Signale verbunden sind. Durch die unterschiedliche Ausrichtung der
einzelnen Baugruppen läßt sich
eine Vergrößerung des
Erfassungs- bzw. Blickfeldes der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielen.
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Eine
weitere bevorzugte Fortbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht auch
darin, daß sie
mehrere optische Systeme unterschiedlicher Natur für die Erzeugung
von Interferenzstreifen aufweist und daß ein Umschalter vorgesehen
ist, der es gestattet, nach Wahl das eine oder andere dieser Systeme
in Betrieb zu nehmen. Denn die Art und Eigenschaft der optischen
Systeme zur Erzeugung von Interferenzstreifen hängen ab von den Eigenschaften der
zu erfassenden Laserstrahlungsquelle. Wenn beispielsweise die zu
erfassende Quelle eine kontinuierliche Strahlung mit einer großen zeitlichen
Kohärenz
mit einer Wellenlänge
von 540 nm abgibt, dann wird es vorteilhaft ein, ein Fabry-P'erot-Interferometer
und ein Wellenlängenfilter
zu verwenden, welches jede Strahlungsquelle absperrt, die eine andere
Wellenlänge
als 540 nm aufweist. Wenn aber die zu erfassende Quelle eine pulsierende
Strahlung mit geringer zeitlicher Kohärenz und einer Wellenlänge von
690 nm aussendet, wird es von Vorteil sein, ein Michelson-Interferometer
mit einer sehr schwachen Verschiebung der Spiegel und einem Wellenlängenfilter
zu verwenden, das jede Strahlungsquelle sperrt, die eine andere
Wellenlänge
als 690 nm aufweist. Durch die geschilderte vorzugsweise Ausbildung
der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist es nun möglich,
wechselweise solchen unterschiedlichen Quellenarten Rechnung zu
tragen, da man infolge des Schalters imstande ist, die unterschiedlichen
optischen Systeme zur Erzeugung von Interferenzstreifen wahlweise
einzuschalten.
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Bevorzugt
ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
ferner das konvergierende optische System seinem Typ nach mit einer
veränderlichen
Brennweite versehen, wodurch sich der Vorteil des Abdeckens eines
maximalen Erfassungsfeldes (kurze Brennweite) mit dem einer maximalen
Genauigkeit der Lokalisierung (lange Brennweite) verbinden läßt.
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In
weiterer bevorzugter Fortbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird die Lage des Bildempfängers
in Bezug auf die Lage der Interferenzerscheinung veränderbar
ausgebildet.
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Ganz
besonders bevorzugt werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Verminderung der
Tageslichtstörung
Wellenlängenfilter
vor den Bildempfänger
vorgeschaltet.
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Um
eine Vergrößerung des
Erfassungsfeldes zu erreichen, ist es ferner besonders vorteilhaft, bei
der erfindungsgemäßen Einrichtung
eine Abtasteinrichtung vor dem Bildempfänger anzuordnen.
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In
weiterer, vorzugsweiser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird der Bildempfänger
dem Typ nach durch in einer Reihe angeordnete Detektoren gebildet;
in bestimmten Anwendungsfällen
kann es jedoch auch vorteilhaft sein, ihn nur aus einem einzigen
Detektor bestehend auszuführen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber
noch näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
allgemeines Prinzipschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf die Matrix des festen Empfängers einer erfindungsgemäßen Einrichtung
von oben her;
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3 die
Schemadarstellung einer abgewandelten Ausführungsform dieser Einrichtung;
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4 eine
Perspektivdarstellung verschiedener Geräte, die eine solche erfindungsgemäße Einrichtung
bilden;
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5 eine
der 2 ähnliche
Darstellung für
den Fall, daß die
Emissionsquelle nicht punktförmig
ist;
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6 eine
Variante zu der in 4 gezeigten Ausführungsform;
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7 eine
Ausführungsform,
bei der zwei unterschiedliche Einrichtungen zur Erzeugug von Interferenzstreifen
vorgesehen sind, die wechselweise eingesetzt werden können;
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8 schematisch
eine weitere Ausführungsform,
bei der das konvergierende optische System von einem Objektiv mit
variabler Brennweite gebildet wird, und
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9 die
schematische Darstellung einer weiteren Variante, bei der die Lage
des Bildempfängers
bezüglich
der Lage der Ausbildung der Interferenzerscheinung veränderbar
ist.
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In
den 1 und 2 ist ein Beispiel für eine Einrichtung
zur Erfassung eines Laserstrahls gezeigt, die ein Michelson-Interferometer 1 aufweist, das
als optisches System zur Erzeugung von Interferenzstreifen dient.
Dieses System weist zwei Prismen 2 auf, die über eine
halbreflektierende Fläche 3 aneinanderliegen.
Gegenüber
den beiden benachbarten Flächen
des so gebildeten Blocks sind zwei Planspiegel 4 und 5 vorgesehen,
wobei die beiden anderen Flächen 6 und 7 jeweils
die Eintritts- bzw. die Austrittsfläche der Einrichtung bilden.
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Gegenüber der
Eintrittsfläche
dieses Interferometers ist ein konvergierendes optisches System 8 angebracht.
Im übrigen
weist die Einrichtung einen festen Bildempfänger 9 auf, der der
Austrittsfläche 7 des
Systems zur Erzeugung von Interferenzstreifen gegenüberliegt.
Der Aufbau der Gesamtanordnung ist so gewählt, daß das Bild der Interferenzstreifen
in einer Ebene ausgebildet wird, die der Ebene der Matrix 10 des
Bildempfängers 9 entspricht.
Diese Matrix wird von einem Mosaik von zwei Halbleitern zur Ladungsübertragung
gebildet, und zwar jenes Typs, der unter der Bezeichnung "CCD" bekannt ist. Dieser Empfänger 9 ist
demnach dazu eingerichtet, das empfangene Bild aufzunehmen und es
in Signale umzusetzen, die nach Durchgang durch einen Verstärker 12 und
einen Analog-Digital-Wandler 13 einem Auswertungsgerät 11 zugeführt werden.
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Dieses
Auswertungsgerät 11 ist
mit einem elektronischen System ausgestattet, das dazu eingerichtet
ist, gleichzeitig die Winkelkoordinaten des Emissionspunktes des
empfangenen Laserstrahls wie auch die Wellenlänge dieses Strahls zu bestimmen
und dies auf der Grundlage der Informationen, die im System der
Streifen enthalten sind, das auf dem Bildempfänger 9 ausgebildet
wird. Tatsächlich enthält das Bild
dieses Streifensystems die gewünschten
Informationen, was die Wellenlänge
wie auch die Koordinaten des Emissionspunktes angeht. Indessen kann
das elektronische System, das dem Auswertungsgerät beigegeben ist, in gleicher
Weise auch die zeitlichen Charakteristiken der Leistung des empfangenen
Laserstrahls bestimmen.
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Infolge
der halbreflektierenden Oberfläche 3 und
des Abstands der beiden Spiegel 4 und 5 bildet das
eingesetzte Interferometer Wellenfronten, die in der Beobachtungsebene 10 Interferenzen
ausbilden. Das Bild des aus den Interferenzstreifen resultierenden
Systems ist kreisförmig,
wie dies in dem in 1 bzw. 2 dargestellten
Beispiel ersichtlich ist, wobei die Mitte 0 des Bildes (2)
unmittelbar eine Funktion der Lage des Emissionspunktes des empfangenen
Laserstrahls ist.
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Das
Auswertgerät 11 ist
mit einem Rechner verbunden, der imstande ist, automatisch bei Auftreten
einer durch den Empfang eines Laserstrahls gebildeten Bedrohung
eine geeignete Gegenmaßnahme
auszulösen
und zu steuern. Allerdings kann das Auswertungsgerät 11 gleichermaßen auch
gleichzeitig an eine graphische Anzeigeeinrichtung 14 und
an eine numerische Anzeigeeinrichtung 15 angeschlossen
sein, und zwar zum Zweck einer Information der Bedienungsmannschaft.
Auf der ersten dieser Anzeigen ist die Lage des Emissionspunktes
des Laserstrahls unter Bezug auf die Koordinatenachsen 16 und 17 angezeigt,
während
die zweite Anzeige die genauen Winkelkoordinaten des Emissionspunktes sowie
der Wellenlänge
des empfangenen Laserstrahls angibt.
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Eine
solche Laserstrahl-Erfassungseinrichtung weist den Vorteil auf,
daß unverzüglich die
beiden wesentlichen Parameter des empfangenen Laserstrahls angezeigt
werden, nämlich
der Ort seines Emissionspunktes und dessen Identifizierung durch Bestimmung
seiner Wellenlänge.
Dieses Ergebnis wird sozusagen augenblicklich und ohne irgendein bewegliches
Teil erreicht. Darüberhinaus
ist die verwendete Einrichtung verhältnismäßig einfach, denn das vorgesehene
elektronische System kann möglicherweise
nur einen einzigen Analyse-Mikroprozessor aufweisen.
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Ferner
kann ein Filter 23 vorteilhafterweise vor den Bildempfänger 9 vorgeschaltet
werden, um die Tageslichtstörungen
zu vermindern.
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In 3 ist
eine Variante der in 1 gezeigten schematischen Darstellung
gezeigt, die das Grundkonzept einer praktischen Ausführungs form
einer solchen Einrichtung wiedergibt, wie diese in 4 dargestellt
ist. Bei dieser Ausführungsform werden
mehrere Laser-Erfassungseinrichtungen 18a, 18b, 18c und 18d vorgesehen,
die alle durch die Kombination eines konvergierenden optischen Systems,
eines Systems zur Erzeugung von Interferenzstreifen und eines Bildempfängers 9 gebildet
sind. Diese verschiedenen Einrichtungen sind jedoch unterschiedlich
ausgerichtet, um das Blickfeld der gezeigten Vorrichtung zu vergrößern. Die
verschiedenen Laser-Erfassungseinrichtungen können auch in einem einzigen
Tragegehäuse 19 angebracht
sein, das den optischen Meßkopf
der Gesamtanordnung bildet. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, mehrere
voneinander getrennte Laserstrahl-Erfassungseinrichtungen 18e, 18f, 18g und 18h vorzusehen,
die völlig
voneinander getrennt und auch an unterschiedlichen Stellen angebracht
sind, wie dies in 6 dargestellt ist.
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Über einen
Verstärker 12 und
einen Analog-Digital-Wandler 13 ist jeder dieser Laserstrahl-Erfassungseinrichtungen
(4 und 6) mit einem Mehrkanal-Modul 20 verbunden,
das gleichermaßen auch
im Inneren des Gehäuses 19 des
optischen Kopfes angebracht sein kann (4). Dieses
Modul 20 ist über
eine Leitung 21 mit dem Auswertungsgerät 11 verbunden, das,
wie bereits erwähnt,
seinerseits mit einem (in den Fig. nicht dargestellten) Rechner
gekoppelt ist, der dazu eingerichtet ist, automatisch die Durchführung einer
geeigneten Gegenmaßnahme,
etwa eines Ausweichvorganges und/oder eines Gegenangriffs, zum gegebenen
Zeitpunkt zu veranlassen. Zusätzlich
kann dieses Auswertungsgerät 11 auch
noch mit einer Anzeige- oder Kontrollbox 22 verbunden sein,
die zwei Bildschirme 14 und 15 sowie die unterschiedlichen
Steuer- bzw. Befehlsorgane der Baugruppe aufweist. Die Bildauswertung weist
durch mehrere spezielle Eigenschaften der erfindungsgemäßen Einrichtung
eine große
Leistung auf.
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So
ist die Verschiebung des optischen Weges, die durch die jeweiligen
Lagen der Spiegel 4 und 5 aus 1 erreicht
wurde, hinlänglich
klein, um sicherzustellen, daß die
Quelle der Laserstrahlung eine Interferenzerscheinung ergibt, und
dennoch ausreichend groß,
daß die
natürlichen
Strahlungsquellen, die zeitlich nicht kohärent sind, keine Interferenzerscheinungen
liefern. Außerdem
läßt sich
das erhaltene Bild wahlweise auch außerhalb der Ebenen nicht-kohärenter Bilder
anordnen, die durch die Spiegel 4 und 5 geboten
werden. Somit liefern die genannten nicht-kohärenten Bilder niedrige Raumfrequenzen,
denn der Empfänger
liegt nicht in einer Bildebene. Im Gegensatz hierzu liefert die
Laserstrahlungsquelle Interferenzstreifen mit erhöhter Raumfrequenz.
Eine einfache Hoch-Tiefpaß-Filtrierung
ermöglicht
somit die Abtrennung der Interferenzstreifen-Erscheinungen von anderen
Erscheinungen.
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Die
Eigenschaften des Interferenzstreifen-Phänomens sind theoretisch bekannt,
weshalb es möglich
ist, das aus dem Interferenz-Phänomen gelieferte
Signal von Störsignalen
abzutrennen und zwar durch eine Filteranpassung, die es zuläßt, die Interferenzerscheinung
durch Vergleich mit einem Modell zu erkennen und demnach die Empfindlichkeit
der Einrichtung zu verbessern.
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Durch
Vergleiche der Ergebnisse unterschiedlicher, aufeinanderfolgender
Bilderfassungen ist die gezeigte Einrichtung gleichermaßen auch
imstande zu bestimmen, ob die Quelle eine Quelle kontinuierlicher
oder pulsierender Strahlung ist, wobei sie im letztgenannten Fall
auch die Wiederholungsfrequenz der Laserinpulse zu bestimmen vermag.
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In
dem Fall, bei dem die Strahlungsquelle nicht punktförmig ist
(vgl. das Beispiel aus 5), kann die Einrichtung die
Form der Quelle durch Auflösung
des nicht-kohärenten
Bildes der Quelle der Interferenzerscheinungen erkennen. Dies ist
z. B. dafür nützlich,
um zu bestimmen, ob die ermittelte Quelle tatsächlich eine punktförmige Laserquelle
ist oder eine Nebenreflexion dieser Quelle an natürlichen Hindernissen.
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Es
ist natürlich
von Interesse, ein möglichst großes Feld
mit der beschriebenen Laserstrahl-Erfassungseinrichtung abdecken
zu können.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Anzahl der einzelnen
Laserstrahl-Erfassungseinrichtungen (bzw. Erfassungseinheiten) vervielfacht
wird, wie dies in den 4 und 6 gezeigt
ist, oder dadurch, daß man ein
einziges Objektiv mit sehr großem
Bildfeld nach Art eines Fischaugenobjektivs einsetzt.
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Die
Art und Eigenschaften der optischen Systeme zur Erzeugung von Interferenzstreifen
sind stark von den Eigenschaften der zu erfassenden Laserstrahlungsquelle
abhängig.
Wenn beispielsweise die zu erfassende Quelle eine kontinuierliche
Strahlung mit großer
zeitlicher Kohärenz
und mit einer Wellenläge
von 540 nm abgibt, dann wird es vorteilhaft sein, ein Fabry-P'erot-Interferometer
und ein Wellenlängenfilter
zu verwenden, das jede Strahlungsquelle absperrt, die eine andere
Wellenlänge als
540 nm aufweist. Sendet die zu erfassende Quelle jedoch eine pulsierende
Strahlung mit geringer zeitlicher Kohärenz und einer Wellenlänge von
690 nm aus, dann wird es von Vorteil sein, ein Michelson-Interferometer
mit einer sehr schwachen Verschiebung der Spiegel und einem Wellenlängenfilter zu
verwenden, das jede Strahlungsquelle sperrt, die eine andere Wellenlänge als
690 nm aufweist.
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Wenn
es notwendig ist, wechselseitig diese beiden vorgenannten Quellenarten
erfassen zu können,
muß man
folglich imstande sein, die beiden vorstehend beschriebenen optischen
Systeme zur Erzeugung von Interferenzstreifen umzuschalten. Eine solche
Lösung
ist in 7 dargestellt:
Die in 7 gezeigte
Anordnung weist ein verschiebliches Gehäuse 24 auf, das zwei
unterschiedliche Einrichtungen 1a und 1b zur Erzeugung
von Interferenzstreifen einschließt. Indem man die Lage des Gehäuses 24 verändert, kann
man die eine oder die andere dieser Einrichtungen hinter das konvergierende
optische Eintrittsystem 8 bringen und in Betrieb nehmen.
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Eine
andere Lösung
kann jedoch auch darin bestehen, ein solches, einziges System zur
Erzeugung von Interferenzstreifen heranzuziehen, das den besten
Kompromiß zwischen
den erforderlichen Eigenschaften für die beiden vorgenannten Fälle bietet.
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In
gleicher Weise kann es auch möglich
sein, die erfindungsgemäße Vorrichtung
als einfaches Gerät
zur Beobachtung der Umgebung heranzuziehen. In diesem Fall ist es
nötig,
den Bildempfänger 9 in eine
Bildebene zu bringen und zwar in die Lage 9a, die in 9 dargestellt
ist. Es soll jedoch gleichermaßen
möglich
sein, das optische System zur Erzeugung von Interferenzstreifen
wieder zurückzufahren, und
zwar so, daß der
Kontrast in der Bildebene verbessert wird.
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In 8 ist
eine weitere Möglichkeit
für eine solche
Vorrichtung gezeigt, bei der das optisch konvergierende System von
einem Objektiv 8a mit veränderlicher Brennweite gebildet
wird. Der Einsatz einer kurzen Brennweite gestattet es dabei, ein
maximales Erfassungsfeld abzudecken. Die Verwendung einer langen
Brennweite ermöglicht
es hingegen, eine maximale Genauigkeit der Lokalisierung zu erreichen.
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Es
ist wesentlich zu vermerken, daß die
beschriebene Einrichtung für
alle Arten von Wellenlängen
verwendet werden kann und zwar insbesondere auch für Infrarot,
wobei die erfaßbaren
Wellenlängen beispielsweise
von 400 nm bis 12000 nm variieren können.
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Bei
dem eingesetzten Empfänger
muß es sich
nicht um einen Matrix-Empfänger
handeln. Er kann auch von in Reihe angeordneten Detektoren gebildet
sein, wobei hier die auftretende Interferenzlinienerscheinung nur
längs einer
einzigen Achse analyisiert wird und es dabei möglich ist, die Lage der Quelle
entlang dieser Achse zu bestimmen.
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Es
kann auch ein Bild-Abtastsystem hinzugefügt werden, sei es vor dem Strahlungsempfänger oder
in dessen Innerem, um ein größeres Feld
als jenes der Erfassungseinrichtung zu beobachten, und zwar ebenfalls
des Matrix-Typs, einer Reihenanordnung von Detektoren oder eines
einzigen Detektors.
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Die
beschriebenen Vorrichtungen können dazu
eingesetzt werden, einen Laserstrahl zu erfassen und dabei die Lage
des Emissionspunktes dieses Strahls sowie dessen Wellenlänge zu bestimmen.