PL172000B1

PL172000B1 - Photodetecting head

Info

Publication number: PL172000B1
Application number: PL30171193A
Authority: PL
Inventors: Zdzislaw Trzesowski; Jan Pietrzak; Janusz Noga; Robert Wrona; Stanislaw Natkanski; Grzegorz Borowy
Original assignee: Wojskowa Akad Tech
Priority date: 1993-12-31
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 1997-07-31
Also published as: PL301711A1

Abstract

1. Głowica fotodetekcyjna, posiadająca fotodetektory, znamienna tym, że ma pierścień wewnętrzny umieszczony wewnątrz pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi (1), przy czym wewnątrz pierścienia zewnętrznego umocowany jest koncentrycznie pierścień wewnętrzny (2), w którym umieszczonyjest fotodetektor z układami wzmacniającymi stanowiący układ wzmacniający i porównujący sygnały z poszczególnych fotodetektorów (3), a ponadto do pierścienia wewnętrznego (2) zamocowane są fotodetektory (4) o różnym położeniu kątowym oraz osłony tłumiące (5), które są styczne do pierścienia wewnętrznego (2) w miejscu umieszczenia fotodetektorów (4) oraz są styczne do pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi (1) posiadającymi kąt ścięcia (6), przy czym sektory obserwacji (7) fotodetektora (4) sąsiednich fotodetektorów (4) zachodzą na siebie.1. Photo-sensing head, having photodetectors characterized by having inner ring placed inside outer ring with holes conical (1), inside the ring external is fixed concentrically inner ring (2), int which is placed a photodetector with circuits reinforcing circuit amplifying and comparing signals from individual photodetectors (3), and in addition attached to the inner ring (2) there are photo detectors (4) with different positions angle and the damping covers (5) provided tangent to the inner ring (2) at the location of the photodetectors (4) and are tangent to the outer ring with tapered holes (1) having shear angle (6), with observation sectors (7) a photodetector; (4) adjacent photodetectors (4) overlap.

Description

Przedmiotem wynalazku jest głowica fotodetekcyjna, służąca do wykrywania opromieniowania promieniowaniem laserowym. Wykrywa ona impulsowe źródło opromieńiowujące oraz określa kierunek z którego nastąpiło opromieniowanie.The subject of the invention is a photodetection head for detecting radiation from laser radiation. It detects a pulsed irradiation source and determines the direction from which the irradiation took place.

Znane jest rozwiązanie głowicy fotodetekcyjnej posiadającej fotodetektory i w obudowie okna wejściowe, w których to oknach znajduje się element optyczny. Element optyczny wykonany jest najczęściej ze szkła o charakterystyce widmowej w przedziale 0,6-1,2 mikrometra. Okna wejściowe zamocowane są w obudowie w sposób nierozłączny przy pomocy specjalnych klejów. W znanym rozwiązaniu w głowicy znajdują się układy detekcyjne i wzmacniające. Układy detekcyjne i wzmacniające umieszczone są centrycznie lub ekscentrycznie.It is known to design a photodetection head having photodetectors and in a housing an entrance window in which an optical element is located. The optical element is usually made of glass with a spectral characteristic in the range of 0.6-1.2 micrometers. The entrance windows are permanently attached to the housing with special adhesives. In the known solution, the head contains detection and amplification systems. Detection and amplification systems are placed centrally or eccentrically.

Okna wejściowe nie są odporne na zanieczyszczenia i uszkodzenia mechaniczne. To znane rozwiązanie posiada zakres widmowy tylko od 0,6-1,2 mikrometra, a pojedyncze detektory wykrywają tylko jedną strefę obserwacji. Ponadto rozwiązanie to posiada okna z elementami optycznymi, które to okna po zabrudzeniu powodują niekorzystne rozpraszanie promieniowania co często prowadzi do niewłaściwego rozpoznania kierunku. Głowica fotodetekcyjna posiadająca fotodetektory według wynalazku charakteryzuje się tym, że ma pierścień wewnętrzny umieszczony wewnątrz pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi, przy czym wewnątrz pierścienia zewnętrznego umocowany jest koncentrycznie pierścień wewnętrzny, w którym umieszczony jest fotodetektor z układami wzmacniającymi stanowiący układ wzmacniający i porównujący sygnały z poszczególnych fotodetektorów. Ponadto do pierścienia wewnętrznego zamocowane są fotodetektory o różnym położeniu kątowym oraz osłony tłumiące, które są styczne do pierścienia zewnętrznego z otworami posiadającymi kąt ścięcia, przy czym sektory obserwacji fotodetektora sąsiednich fotodetektorów zachodzą na siebie. Kąt obserwacji głowicy fotodetekcyjnej podzielony jest 2n-l sektorów obserwacji fotodetektorów, gdzie n jest ilością fotodetektorów w głowicy. W pierścieniu zewnętrznym z otworami stożkowymi otwory stożkowe wykonane są pod kątem ścięcia mniejszym od 45° i nie są wypełnione przezroczystym materiałem optycznym. Wewnętrzna powierzchnia pierścienia zewnętrznego z otworami stoż172 000 kowymi oraz zewnętrzne powierzchnie osłon tłumiących pokryte są warstwą obsorbującą promieniowanie laserowe.Entrance windows are not resistant to dirt and mechanical damage. This known solution has a spectral range of only 0.6-1.2 micrometers, and single detectors detect only one observation zone. In addition, this solution has windows with optical elements, which when dirty, cause unfavorable radiation scattering, which often leads to incorrect direction recognition. The photodetection head with photodetectors according to the invention is characterized by an inner ring placed inside the outer ring with conical holes, while inside the outer ring there is an inner ring concentrically in which a photodetector with amplification systems is placed, constituting an amplification system and comparing the signals from individual photodetectors . Moreover, photodetectors with different angular positions and attenuating shields are attached to the inner ring, which are tangent to the outer ring with holes having a shear angle, with the photodetector observation sectors of adjacent photodetectors overlapping each other. The photodetection head observation angle is divided by 2n-1 photodetector observation sectors, where n is the number of photodetectors in the head. In the outer ring with tapered holes, the tapered holes have a chamfer angle of less than 45 ° and are not filled with transparent optical material. The inner surface of the outer ring with conical holes 172,000 and the outer surfaces of the suppression covers are covered with a layer that absorbs laser radiation.

Głowica fotodetekcyjna według wynalazku pozwala na dokładniejsze określenie kierunku opromieniowania, a ponadto zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia fałszywego wskazania kierunku opromieniowania. Ponadto głowica ta wymaga mniejszej ilości fotodetektorów i eliminuje konieczność użycia drogich elementów optycznych.The photodetection head according to the invention allows for a more precise determination of the irradiation direction and, moreover, reduces the likelihood of a false indication of the irradiation direction. In addition, the head requires fewer photodetectors and eliminates the need for expensive optical elements.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym głowicę fotodetekcyjną w przekroju poprzecznym na wysokości jednego z fotodetektorów.The subject of the invention is presented in the embodiment in the drawing showing the photo-detection head in cross-section at the height of one of the photodetectors.

Wewnątrz pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi 1 umocowany jest koncentrycznie pierścień wewnętrzny 2, w którym umieszczony jest układ wzmacniający i porównujący sygnały z poszczególnych fotodetektorów 3. Do pierścienia wewnętrznego 2 zamocowane są fotodetektory 4 o różnym położeniu kątowym oraz osłony tłumiące 5. Osłony tłumiące 5 są styczne do pierścienia wewnętrznego 2 w miejscu umieszczenia fotodetektorów 4 oraz są styczne do pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi 1 posiadającymi kąt ścięcia 6. Sektory obserwacji 7 fotodetektora sąsiednich fotodetektorów 4 zachodzą na siebie.Inside the outer ring with conical holes 1, there is an inner ring 2 concentrically mounted, in which the amplifying system and comparing the signals from individual photodetectors 3 is placed. to the inner ring 2 at the location of the photodetectors 4 and are tangent to the outer ring with conical holes 1 having a shear angle 6. The observation sectors 7 of the photodetector of adjacent photodetectors 4 overlap.

Głowica posiada kąt obserwacji podzielony na 2n-1 sektorów obserwacji 7 fotodetektora o ogólnie różnej wielkości. W pierścieniu zewnętrznym z otworami stożkowymi 1 otwory stożkowe wykonane są pod kątem ścięcia 6 mniejszym od 45° i nie są one wypełnione przezroczystym materiałem optycznym. Wewnętrzna powierzchnia pierścienia zewnętrznego z otworami stożkowymi 1 oraz zewnętrzne powierzchnie osłon tłumiących 5 pokryte są warstwą absorbującą promieniowanie laserowe. Układ wzmacniający i porównujący sygnały z poszczególnych fotodetektorów 3 wzmacnia sygnały z fotodetektorów 4 w paśmie przepuszczania od 0,5 MHz do 15 MHz.The head has an observation angle divided into 2n-1 observation sectors 7 of a photodetector of generally different sizes. In the outer ring with tapered holes 1, the tapered holes have a bevel angle 6 of less than 45 ° and are not filled with transparent optical material. The inner surface of the outer ring with conical holes 1 and the outer surfaces of the damping shields 5 are covered with a layer that absorbs laser radiation. The circuit for amplifying and comparing the signals from the individual photodetectors 3 amplifies the signals from the photodetectors 4 in the transmission band from 0.5 MHz to 15 MHz.

Głowica fotodetekcyj na jest przeznaczona do ostrzegania o opromieniowaniu impulsowym promieniowaniem laserowym oraz do określenia kierunku, z którego nastąpiło to opromieniowanie. Sygnał z układu wzmacniającego i porównującego przesyłany jest do układu wizualizacji kierunku opromieniowania.The photodetection head is designed to warn about irradiation with pulsed laser radiation and to determine the direction from which the irradiation has occurred. The signal from the amplifying and comparing circuit is sent to the irradiation direction visualization system.

172 000172,000

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims

Patent claims

1. Photodetection head having photodetectors, characterized in that it has an inner ring placed inside the outer ring with conical holes (1), while inside the outer ring there is a concentric inner ring (2), in which a photodetector with amplifying systems is located. amplifying and comparing signals from individual photodetectors (3), and in addition to the inner ring (2), there are photodetectors (4) with different angular positions and attenuating shields (5) that are tangent to the inner ring (2) in the place where the photodetectors ( 4) and are tangential to the outer ring with conical holes (1) having a shear angle (6), the observation sectors (7) of the photodetector (4) of adjacent photodetectors (4) overlap.

2. Head according to claim The method of claim 1, characterized in that its observation angle is divided into 2n-1 observation sectors (7) of the photodetectors (4), where n is the number of photodetectors in the head.

3. Head according to claim A method according to claim 1, characterized in that in the outer ring with conical holes (1) the conical holes are made at a bevel angle (6) less than 45 ° and are not filled with transparent optical material.

4. Head according to claim The method of claim 1, characterized in that the inner surface of the outer ring with conical holes (1) and the outer surfaces of the damping shields (5) are covered with a layer that absorbs laser radiation.