RU2009120160A - Оптический локатор кругового обзора - Google Patents

Abstract

1. Оптический локатор кругового обзора со сканирующим устройством в виде полого цилиндра, являющегося ротором электродвигателя, с отверстиями на обоих торцах и двумя оптическими люками, развернутыми на образующей этого цилиндра на 180° и служащими для прохождения входящих и исходящих оптических сигналов различной длины волны через оптические элементы, которые встроены внутрь цилиндра: канал для приема оптического излучения от объекта, имеющего температурный контраст, использует один люк; приемопередающий канал с встроенным телевизионным сенсором и сенсорами для приема отраженного от объекта излучения лазера использует другой люк, через который также реализуется динамический встроенный контроль оптического локатора, отличающийся тем, что сканирующее устройство с отверстиями на обоих торцах, на образующей которого закреплены два люка, развернутыми на 180°, с прозрачностью на различные диапазоны оптических длин волн, а также внутри цилиндра против каждого люка закреплено по зеркалу, отклоняющихся на осях перпендикулярно оси вращения цилиндра оппозитно относительно друг друга на равные углы при помощи роликов одинакового диаметра, жестко закрепленных на этих осях и соединенных с помощью торсиона, закрепленного на этих роликах, причем нижнее зеркало в режиме встроенного контроля устройства в динамике отражает излучение лазера, которое включается в заданных координатах устройства по команде от процессора и, попадая в заданную точку зеркального объектива, делится на две части, где одна часть излучения фокусируется на мишени блока встроенного контроля, а другая часть излучения лазера через отверстие в �

Claims (3)

1. Оптический локатор кругового обзора со сканирующим устройством в виде полого цилиндра, являющегося ротором электродвигателя, с отверстиями на обоих торцах и двумя оптическими люками, развернутыми на образующей этого цилиндра на 180° и служащими для прохождения входящих и исходящих оптических сигналов различной длины волны через оптические элементы, которые встроены внутрь цилиндра: канал для приема оптического излучения от объекта, имеющего температурный контраст, использует один люк; приемопередающий канал с встроенным телевизионным сенсором и сенсорами для приема отраженного от объекта излучения лазера использует другой люк, через который также реализуется динамический встроенный контроль оптического локатора, отличающийся тем, что сканирующее устройство с отверстиями на обоих торцах, на образующей которого закреплены два люка, развернутыми на 180°, с прозрачностью на различные диапазоны оптических длин волн, а также внутри цилиндра против каждого люка закреплено по зеркалу, отклоняющихся на осях перпендикулярно оси вращения цилиндра оппозитно относительно друг друга на равные углы при помощи роликов одинакового диаметра, жестко закрепленных на этих осях и соединенных с помощью торсиона, закрепленного на этих роликах, причем нижнее зеркало в режиме встроенного контроля устройства в динамике отражает излучение лазера, которое включается в заданных координатах устройства по команде от процессора и, попадая в заданную точку зеркального объектива, делится на две части, где одна часть излучения фокусируется на мишени блока встроенного контроля, а другая часть излучения лазера через отверстие в зеркальном объективе, расположенного на месте излучения лазера пятна на зеркальном объективе, попадает в оптическую линию задержки блока встроенного контроля, включая оптическое волокно, где задерживается по времени и возвращается обратно строго заданным пространственным координатам.

2. Оптический локатор кругового обзора по п.1, отличающийся тем, что блок встроенного контроля содержит устройство, позволяющее с помощью зеркального объектива с дополнительным отверстием разделить попадающее на зеркальный объектив излучение лазера на две составляющие: одна составляющая, отразившись от зеркального объектива, попадает на мишень с максимальным поглощением и минимальной теплопроводностью на оптической длине волны излучения лазера, находящуюся в фокальной плоскости этого объектива и преобразующую энергию лазера в нагрев точки мишени; другая часть излучения лазера, проходя через отверстие в зеркальном объективе в зоне излучения лазера, попадает в блок оптической линии задержки, где задерживается по времени и выходит из отверстия точно в том же направлении, что и входящее в линию задержки излучение лазера, если излучение лазера произошло точно по визирной оси заданных координат блока оптической задержки.

3. Оптический локатор по п.1, отличающийся тем, что временная задержка излучения импульсного лазера в блоке оптической задержки осуществляется с помощью установленного в нем оптического волокна, у которого один торец имеет зеркальное покрытие с заданными коэффициентами отражения и пропускания, а на другом конце оптического волокна установлен объектив, в фокальной плоскости которого размещен другой торец этого оптического волокна, а также зеркало, установленное перпендикулярно визирной оси объектива, с заданными коэффициентами отражения и пропускания, которые выбираются по формуле с заданными параметрами для конкретного устройства

где

- задержка сигнала при однократном прохождении излучения через оптическое волокно, с;

с - скорость света (≈300000 км/с);

n - показатель преломления оптического волокна (≈1,5);

2L - длина волокна за один цикл прохождения излучения через оптическое волокно, км;

m-1 - число циклов прохождения излучения через оптическое волокно;

Ф₀ - поток излучения, поступающий на оптическое волокно, Вт;

P_min=µP_пор - минимальная величина потока излучения, при которой обеспечивается заданная вероятность правильного обнаружения, Вт;

µ - требуемое отношение сигнал/шум;

P_пор - пороговая чувствительность фотоприемного устройства, Вт;

η₁ - коэффициент пропускания зеркала, установленного перед объективом;

1-η₁ - коэффициент отражения зеркала, установленного перед объективом;

ρ - коэффициент отражения зеркального покрытия торца оптического волокна;

η₃ - коэффициент пропускания наклонной плоскопараллельной пластины;

γ=0,1βln10 - параметр, характеризующий ослабление излучения в оптическом волокне-, км^-1;

β - коэффициент ослабления оптического волокна на длине волны лазерного излучения, дБ/км,

а также плоскопараллельная пластина с заданными коэффициентами отражения и пропускания, установленная под углом к визирной оси объектива, которая отражает часть излучения в блок измерения мощности этого излучения, а прошедшая через пластину часть излучения определяет величину лазерного излучения, попадающего в оптическое волокно.