RO115990B1 - Telemetru cu laser, cu cale comuna de emisie- receptie-vizare - Google Patents

Abstract

Telemetru cu laser, cu cale de emisie-receptie-vizare comuna, realizat modular sub forma unui bloc compact, permite transformarea unei lunete dotata cu reticul de vizare in telemetru cu laser, prin inlocuirea obiectivului acesteia cu blocul telemetrului care contine un obiectiv (1) cu focala apropiata de cea a obiectivului lunetei, montat astfel, incat planul focal al obiectivului sa coincida cu cel al obiectivului inlocuit. Obiectivul telemetrului este folosit ca obiectiv al lunetei de vizare,obiectiv de receptie si obiectiv al lunetei de colimare a fasciculului laser. Separarea radiatiei laser de radiatia vizibila se face cu o oglinda dicroica (2), dispusa in spatele obiectivului la 45° fata de axa optica a lunetei si care are transmisia pentru domeniul vizibil de peste 90%, iar reflectivitatea pentru radiatia laser de peste 90%. Dupa reflexia pe oglinda dicroica (2), radiatia receptionata ajunge pe zona activa a fotodiodei in avalansa (8) printr-o noua reflexie la 90° pe o oglindametalizata (7), care este gaurita pentru a permite trecerea radiatiei generate de laser (4) spre oglinda dicroica (2) si obiectivul (1).

Description

Invenția se referă la un telemetru cu laser în impuls miniaturizat, care poate fi montat pe sistemele optice de vizare existente, destinat măsurării distanțelor.

în scopul măsurării distanțelor în domeniul 200m-20Km, există și telemetre cu laseri cu YAG: Nd miniaturizate, având calea de emisie separată, iar calea de vizare și recepție comune, realizata cu același obiectiv, separarea radiației de 1,064 pm de calea de vizare fiind făcută cu o oglindă dicroică, pusă la un unghi de 45° față de axa optică a lunetei de vizare, în spatele obiectivului.

Laserul este aliniat față de o lunetă de colimare (cu rolul de a micșora divergența fasciculului laser), iar față de axa optică de emisie sunt aliniate o lunetă dotată cu reticul de vizare și un obiectiv de recepție, în focarul căruia se află o fotodiodă în avalanșă sau o fotodiodă PIN.

împulsul de start, generat de radiația impulsului laser la emisia acestuia și cel de stop, produs de radiația laser reflectată de o țintă aflată la distanță și recepționată de fotodiodă din focarul obiectivului, sunt amplificate și formate de către un modul amplificator, care le furnizează apoi unui numărător electronic, ce măsoară durata dintre ele și care afișează, pe un sistem de afișare, valoarea duratei înmulțită cu viteza luminii și împărțită la doi, adică distanța până la ținta vizată.

Spre deosebire de sistemele optice ale telemetrelor care au fost menționate, telemetru descris în prezenta invenție are un singur obiectiv folosit ca: obiectiv al lunetei de colimare a fasciculului laser, obiectiv al lunetei de vizare și obiectiv de recepție pentru radiația laser reflectată. în acest mod se obține compactizarea sistemului optic de emisie-recepție-vizare, astfel încât acesta să fie realizat sub forma unui bloc optic de dimensiuni reduse, care să poată fi atașat la lunetele de vizare existente. în afară de dimensiunile reduse, acest telemetru, datorită construcției compacte și modulare, permite modernizarea, cu cheltuieli minime, a unui număr important de sisteme optice de vizare, cu care este dotată tehnica specială, acestea fiind astfel transformate în sisteme de observare, vizare și telemtre a distanței până la ținta vizată.

Un mare avantaj al prezentei invenții îl constituie prețul redus, datorat micșorării numărului de componente optice.

Este dat, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura 1 a) și b), care reprezintă schema optică, în secțiune longitudinală și transversală, a blocului de emisie-recepție-vizare a telemetrului.

Telemetru cu laser cu cale de emisie-recepție-vizare comună, conform schemei optice din figură, în secțiune longitudinlă a) și transversală b), este realizat într-un corp de durai 9, în care este montat un obiectiv 1, comun pentru cele trei căi optice. Calea de emisie este realizată cu obiectivul 1, care este un dublet nelipit, depus antireflex pe lungimea de undă de 1.064 pm și de domeniul vizibil - cu straturi dielectrice rezistente la acțiunea radiației laser - o oglindă dicroică 2, care reflectă la 90° radiația generată laser 4, un ocular negativ 6, care împreună cu obiectivul 1 formează un sistem optic afocal, adică o lunetă de colimare a radiației laser, având mărimea Γ, o prismă 5 care reflectă la 90° radiația generată de un laser 4, cu YAG:Nd în impuls cu puterea de minimum 2,5 MW și divergența fasciculului de maximum 3,5mRad, astfel încât după luneta de colimare cu Γ =7, aceasta să fie mai mică de 0,5 mRad. La ieșirea din laser 4, diametrul fasciculului este de 3mm.

Calea de recepție este realizată cu obiectivul 1, oglinda dicroică 2 care reflectă radiația laser cu lungimea de undă de 1,064pm la 90° față de axa optică de vizare, o

RO 115990 Bl oglindă metalizată 7 (aluminizată sau aurită), care reflectă la rândul ei la 90° față de fasciculului laser de emisie radiația laser reflectată de ținta și care are centrul găurit pentru, a permite trecerea radiației laser de emisie, o fotodiodă în avalanșa 8, aflată în focarul obiectivului 1, prin intermediul oglinzii dicroice 2 și al oglinzii metalizate 7. 50

Calea de vizare este realizată cu obiectivul 1, oglinda dicroică 2, care are transmisia în vizibil de peste 90% și reflexivitatea pe lungimea de undă de 1,064pm de peste 90%, dispus la 45° față de axa optică a lunetei de vizare, un reticul de vizare 3, montat în focarul obiectivului 1 și un corp al lunetei de vizare 10, care poate fi o lunetă de vizare existentă, la care a fost înlocuit obiectivul realizat numai pentru domeniul vizibil 55 cu obiectivul 1, care permite și transmisia radiației laser.

Oglinda metalizată 7, cu gaura de trecere cu diametrul de 6mm pentru radiația laser și prisma 5 sunt montate prin lipire pe dispozitive de reglaj optic unghiular, în sine cunoscute pentru a permite focalizarea radiației laser recepționate de obiectivul 1 pe centrul ariei active a fotodiodei în avalanșa 8, precum și alinierea fasciculului laser de 60 emisie față de axa optică de vizare.

Toate componentele optice ale telemetrului sunt montate într-un corp de durai

9, formând astfel un bloc de dimensiuni reduse.

Sistemele optice de vizare existente pot fi transformate în telemetre cu laser prin înlocuirea obiectivului acestora, care este un dublet cu lentilele lipite și tratat antireflex 65 numai în domeniul vizibil cu blocul compact, care conține componentele telemetrului astfel încât planul focal al noului obiectiv (al telemetrului) să coincidă cu planul focal al obiectivului înlocuit.

Claims (4)

1. Telemetru cu laser, cu cale comună de emisie-recepție-vizare, caracterizat prin aceea că este alcătuit dintr-un singur obiectiv (1), pentru căile optice de emisie, recepție și vizare, având toate componentele optice și sistemele de reglaj ale acestora, montate într-un corp de durai (9), rezultând din transformarea unei lunete de vizare (10), 75 în sine cunoscută, într-un telemetru cu laser, prin înlocuirea monturii ce conține obiectivul lunetei realizat numai pentru domeniul vizibil, cu corpul telemetrului, astfel încât planul focal al obiectivului (1) să coindică cu planul al obiectivului înlocuit.

2. Telemetru cu laser, cu cale comună de emisie-recepție-vizare conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că calea de emisie este realizată din laserul (4) 8o montat pe corpul de durai (9) al telemetrului, emite un impuls ce este reflectat la 90° de prisma (5) fixată pe un sistem de reglaj unghiular în sine cunoscut, și colimat de o lunetă afoxalizată pentru lungimea de undă a laserului realizată cu ocularul negativ (6), oglinda dicroică (2), cu reflectivitatea pe lungimea de undă a laserului de peste 90%, și obiectivul (1) comun realizat la rândul lui sub forma unui dublet nelipit și depus antireflex 85 pentru domeniul vizibil și pe lungimea de undă a radiației laser, având rolul de a micșora Γ ori divergența fasciculul laser, Γ fiind grosismentul lunetei.

3. Telemetru cu laser, cu cale comună de emisie-recepție-vizare conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că optica de vizare este constituită din obiectivul (1) comun, oglinda dicroică (2) cu transmisia pentru domeniul vizibil de peste 90%, 90

RO 115990 Bl reticulul de vizare (3) montat în focarul obiectivului (1 ] pe un sistem de reglaj pe două axe în sine cunoscut, care materializează axa de vizare paralelea cu cea de emisie laser și corpul lunetei de vizare [10] în sine cunoscut.

4. Telemetru cu laser, cu cale comună de emisie-recepție-vizare, conform

95 revendicărilor 1, caracterizat prin aceea că recepția este realizată cu obiectivul (1), oglinda dicroică (2) care reflectă radiația laser cu lungimea de undă de 1,064pm la 90° față de axa optică de vizare, o oglindă metalizată (7), care reflectă la rândul ei la 90° față de fasciculului laser de emisie radiația laser reflectată de ținta și care are centrul găurit pentru a permite trecerea radiației laser de emisie, o fotodiodă în avalanșa (8), aflată în îoo focarul obiectivului (1), prin intermediul oglinzii dicroice (2) și oglinzii metalizate (7).