RU2398252C2 - Optical transceiving device - Google Patents
Optical transceiving device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398252C2 RU2398252C2 RU2008134803/28A RU2008134803A RU2398252C2 RU 2398252 C2 RU2398252 C2 RU 2398252C2 RU 2008134803/28 A RU2008134803/28 A RU 2008134803/28A RU 2008134803 A RU2008134803 A RU 2008134803A RU 2398252 C2 RU2398252 C2 RU 2398252C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser emitter
- attenuator
- radiation
- optical
- lens
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптико-электронным приборам для двусторонней оптической связи, позволяющим передавать и принимать энергию оптического излучения, и может быть использовано при разработке систем, работающих в различных спектральных диапазонах.The invention relates to optical instrumentation, in particular to optical-electronic devices for two-way optical communication, allowing the transmission and reception of optical radiation energy, and can be used in the development of systems operating in different spectral ranges.
Известно устройство, описанное в книге Л.З.Крикунова «Система информации с оптическими квантовыми генераторами», г.Киев, издат. «Техника», 1970 г. стр.203, рис.107. В устройстве содержится источник излучения, плоское зеркало, установленное под углом к оптической оси, коаксиально установленные сферический обтекатель, приемный объектив и фотоприемное устройство (ФПУ).A device is known that is described in the book of L.Z. Krikunov "Information System with Optical Quantum Generators", Kiev, published. “Technique”, 1970, p. 203, Fig. 107. The device contains a radiation source, a flat mirror mounted at an angle to the optical axis, a coaxially mounted spherical radome, a receiving lens and a photodetector (FPU).
Недостатком данного устройства является то, что значительная часть (в зависимости от материала обтекателя от 5% до 10%) излучаемого лазерного потока, отражаясь от сферических поверхностей обтекателя, попадает в зону приемника излучения. А так как мощность излучаемого потока лазера значительна, то даже малая часть отраженного от обтекателя потока, проходящего в плоскость ФПУ несфокусированным пучком, может привести к выходу приемника из строя из-за его высокой чувствительности.The disadvantage of this device is that a significant part (depending on the material of the fairing from 5% to 10%) of the emitted laser stream, reflected from the spherical surfaces of the fairing, falls into the area of the radiation receiver. And since the power of the emitted laser stream is significant, even a small part of the stream reflected from the fairing, passing into the plane of the FPU by an unfocused beam, can lead to the failure of the receiver due to its high sensitivity.
Вопрос борьбы с внутриприборными засветками (бликами) в какой-то мере решен по патенту РФ №2168751, G02В 23/00, опубл. 23.11.2000, выбранному в качестве прототипа. Это приемно-передающее оптическое устройство содержит источник излучения, плоское зеркало, размещенное под углом к оптической оси, сферический обтекатель, объектив, выполненный в виде вогнутого сферического зеркала с контр-зеркалом, снабженным экраном, ФПУ и блок приема команд и обработки информации. При этом вогнутое сферическое зеркало расположено по оптической оси от внутренней поверхности сферического обтекателя на расстоянии Δ, удовлетворяющем условию:The issue of combating intra-instrument flare (glare) has been resolved to some extent by the RF patent No. 2168751, G02B 23/00, publ. 11/23/2000, selected as a prototype. This optical transmitting and receiving device contains a radiation source, a flat mirror placed at an angle to the optical axis, a spherical fairing, a lens made in the form of a concave spherical mirror with a counter-mirror equipped with a screen, a FPU and an instruction receiving and information processing unit. In this case, the concave spherical mirror is located along the optical axis from the inner surface of the spherical fairing at a distance Δ satisfying the condition:
Δ≤Foбт+R,Δ≤F rev + R,
где Fобт - фокусное расстояние от внутренней поверхности обтекателя,where F rev - the focal length from the inner surface of the fairing,
R - радиус кривизны вогнутого сферического зеркала.R is the radius of curvature of a concave spherical mirror.
Однако в прототипе отмечаются следующие недостатки.However, in the prototype, the following disadvantages are noted.
Ограничены функциональные возможности устройства, так как использовать такую защиту от внутриприборных засветок можно только в том случае, если приемный объектив выполнен по зеркально-линзовой схеме.The device’s functionality is limited, since it is possible to use such protection against intra-instrument flare only if the receiving lens is made according to a mirror-lens scheme.
Увеличены массо-габаритные характеристики при обеспечении защиты от бликов. Так как такие устройства предназначены для объединенной работы самостоятельных устройств (тепловой канал, видимый канал и лазерный канал), то обычно для обеспечения функционирования лазерного канала (приемно-передающего устройства) расстояние от внутренней поверхности обтекателя до объектива может достигать значительных величин, а, следовательно, для защиты от внутриприборных засветок (как описано в прототипе) необходимо увеличить радиус кривизны сферического зеркала приемного объектива, что приводит к увеличению его массогабаритных параметров, а в соответствии с требованиями, предъявляемыми к такому роду приборов, это недопустимо.Increased mass and dimensional characteristics while providing protection against glare. Since such devices are designed for the combined operation of independent devices (heat channel, visible channel and laser channel), it is usually necessary to achieve significant values from the inner surface of the fairing to the lens to ensure the functioning of the laser channel (receiving and transmitting device), and, therefore, to protect against intra-instrument flare (as described in the prototype), it is necessary to increase the radius of curvature of the spherical mirror of the receiving lens, which leads to an increase in its mass and size x parameters, and in accordance with the requirements for such a kind of devices, this is unacceptable.
Кроме того, данное устройство не может осуществлять защиту ФПУ от сигнала, отраженного от объекта, находящегося в непосредственной близости от приемно-передающего оптического устройства.In addition, this device cannot protect the FPU from a signal reflected from an object located in the immediate vicinity of the receiving and transmitting optical device.
Задачей изобретения является создание приемно-передающего устройства, обеспечивающего получение информации от объектов, находящихся в поле зрения прибора на различном расстоянии от него, при использовании собственного источника излучения.The objective of the invention is the creation of a transmitting and receiving device that provides information from objects located in the field of view of the device at different distances from it, using its own radiation source.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении защиты устройства как от внутриприборных засветок, так и от излучения, отраженного от объекта, находящегося в непосредственной близости от приемно-передающего устройства.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to increase the protection of the device from both intra-instrument flare and radiation reflected from an object located in close proximity to the receiving and transmitting device.
Технический результат достигается за счет того, что в приемно-передающем оптическом устройстве, содержащем лазерный излучатель (лазер), плоское зеркало, расположенное под углом к оптической оси, сферический обтекатель, объектив, ФПУ и блок приема команд и обработки информации, выполненный в виде блока цифровой обработки (БЦО), объектив выполнен в виде двух оптических звеньев, между которыми установлен аттенюатор на эффекте нарушения полного внутреннего отражения (НПВО), при этом плоское зеркало имеет осевое отверстие.The technical result is achieved due to the fact that in the transmitting and receiving optical device containing a laser emitter (laser), a flat mirror located at an angle to the optical axis, a spherical fairing, a lens, a FPU and a unit for receiving commands and processing information, made in the form of a block digital processing (BTSO), the lens is made in the form of two optical links, between which an attenuator is installed on the effect of violation of total internal reflection (ATR), while the flat mirror has an axial hole.
Такая конструкция устройства позволяет регулировать интенсивность светового потока, падающего на аттенюатор, обеспечивая тем самым защиту ФПУ в момент излучения лазера как от внутриприборных засветок, так и от излучения, отраженного от объекта, находящегося в непосредственной близости от приемно-передающего оптического устройства.This design of the device allows you to adjust the intensity of the light flux incident on the attenuator, thereby protecting the FPU at the time of laser radiation from both intra-instrument illumination and radiation reflected from an object located in the immediate vicinity of the receiving and transmitting optical device.
Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами.The essence of the claimed device is illustrated by drawings.
На фиг.1 схематически изображено приемно-передающее оптическое устройство; на фиг.2 приведена временная диаграмма взаимодействия блока цифровой обработки, лазерного излучателя и аттенюатора.Figure 1 schematically shows a receiving and transmitting optical device; figure 2 shows a timing diagram of the interaction of the digital processing unit, the laser emitter and the attenuator.
Устройство включает в себя лазерный излучатель 1, плоское зеркало 2 с осевым отверстием, обтекатель 3, объектив 4-4', выполненный в виде двух оптических звеньев (коллимирующего и собирающего), между которыми размещен аттенюатор 5, представляющий собой затвор на эффекте НПВО, обеспечивающий плавную регулировку интенсивности оптического излучения, проходящего через интерференционный светофильтр 6 на ФПУ 7, и блок приема команд и обработки информации 8, подключенный одним из выходов к управляющему входу аттенюатора 5, другим - ко входу запуска лазера 1.The device includes a laser emitter 1, a flat mirror 2 with an axial hole, a fairing 3, a lens 4-4 ', made in the form of two optical links (collimating and collecting), between which there is an attenuator 5, which is a shutter based on the ATR effect, which provides smooth adjustment of the intensity of optical radiation passing through the interference filter 6 on the FPU 7, and the command receiving and information processing unit 8, connected by one of the outputs to the control input of the attenuator 5, the other to the launcher input EPA 1.
На фиг.2 показаны:Figure 2 shows:
9 - импульс запуска лазера 1, поступающий из БЦО 8;9 - laser start pulse 1 coming from BCO 8;
10 - импульс управления аттенюатором 5, поступающий из лазера 1 на БЦО 8;10 - control pulse of the attenuator 5, coming from the laser 1 to BCO 8;
11 - импульс излучения лазера 1;11 - laser radiation pulse 1;
12 - импульс управления аттенюатором 5, поступающий из БЦО 8 на аттенюатор 5 на время τ раньше момента появления импульса 11, при этом τ может принимать максимальное значение, равное Δ';12 - control pulse of the attenuator 5, coming from the CCO 8 to the attenuator 5 at a time τ earlier than the moment of the appearance of the
Δ' - программно-задаваемое время задержки импульса излучения 11 от момента появления импульса 10;Δ 'is the programmable delay time of the
Т - время выхода затвора на эффекте НПВО на максимальный режим пропускания.T is the gate exit time for the ATR effect to the maximum transmission mode.
Приемно-передающее оптическое устройство работает следующим образом. Из блока БЦО 8 импульс 9 запуска лазера приходит на лазерный излучатель 1, через некоторое время лазер 1 выдает импульс 10 управления аттенюатором 5 на БЦО 8. Через промежуток времени Δ' после появления импульса 10 лазерный излучатель 1 посылает импульс излучения 11, а за время τ до этого импульс 12 управления аттенюатором 5 поступает на аттенюатор. От лазера 1 рабочий световой поток, пройдя через осевое отверстие плоского зеркала 2, обтекатель 3, попадает на цель. При этом часть рабочего светового потока отражается от сферического обтекателя 3 и в виде рассеянного отраженного пучка (внутриприборного излучения) поступает на плоское зеркало 2, отразившись от которого попадает на аттенюатор 5, имеющий в данный момент коэффициент пропускания К существенно ниже максимального значения. На границе входной призмы аттенюатора 5 и его воздушного зазора происходит отражение внутриприборного излучения, поэтому только незначительная часть его попадает на ФПУ 7. В случае прихода на аттенюатор 5 отраженного излучения от объекта, находящегося в непосредственной близости от приемно-передающего оптического устройства, непрерывно меняющийся коэффициент пропускания К не достигает максимального значения, и через уменьшающийся воздушный зазор аттенюатора 5 на ФПУ 7 попадает лишь часть излучения, отраженного от близкорасположенного лоцируемого объекта. В течение промежутка времени Т затвор переходит от закрытого состояния, характеризующегося минимальным пропусканием энергии, к открытому, при котором пропускание максимально. Сигналы с ФПУ 7 передаются в электронный блок (на чертеже не показан) и далее в блок приема команд и обработки информации (БЦО) 8.Transmitting optical device operates as follows. From the CCU unit 8, the
При реализации устройства затвор на HПBО может быть выполнен в виде двух прозрачных для излучения призм, смежные грани которых образуют плоскопараллельный воздушный зазор толщиной в несколько долей микрометра. На усеченных гранях призм расположены пьезоэлектрические преобразователи типа П-3.When implementing the device, the shutter on the NPBO can be made in the form of two prisms transparent for radiation, the adjacent faces of which form a plane-parallel air gap with a thickness of several micrometer fractions. P-3 piezoelectric transducers are located on the truncated faces of the prisms.
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обладает высокой эффективностью, так как оно сохраняет все преимущества прототипа и исключает выход из строя ФПУ в момент излучения лазера как от внутриприборных засветок, так и от излучения, отраженного от близкорасположенных объектов наблюдения.Thus, the proposed device in comparison with the prototype is highly effective, since it retains all the advantages of the prototype and eliminates the failure of the FPU at the time of laser radiation from both inside illumination and radiation reflected from nearby observation objects.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008134803/28A RU2398252C2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Optical transceiving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008134803/28A RU2398252C2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Optical transceiving device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008134803A RU2008134803A (en) | 2010-02-27 |
RU2398252C2 true RU2398252C2 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42127653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008134803/28A RU2398252C2 (en) | 2008-08-25 | 2008-08-25 | Optical transceiving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398252C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484506C1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Optical transceiving device |
RU169946U1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | OPTICAL-ELECTRONIC MODULE WITH PROTECTION OF PHOTO RECEPTION TRACT FROM EXPOSURE TO LASER RADIATION |
-
2008
- 2008-08-25 RU RU2008134803/28A patent/RU2398252C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484506C1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (ОАО "НПО ГИПО") | Optical transceiving device |
RU169946U1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-04-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | OPTICAL-ELECTRONIC MODULE WITH PROTECTION OF PHOTO RECEPTION TRACT FROM EXPOSURE TO LASER RADIATION |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008134803A (en) | 2010-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3130888B1 (en) | Automatic survey instrument | |
RU2398252C2 (en) | Optical transceiving device | |
CN113125119A (en) | Off-axis target simulator and method for multi-spectral-band composite photoelectric equipment focusing and axis adjustment | |
RU2335728C1 (en) | Optical-electronic search and tracking system | |
US9897544B2 (en) | Latent fingerprint detection | |
KR101538732B1 (en) | Apparatus for protecting laser in target optical | |
JP2007536537A (en) | Target capture device | |
EP3792677A1 (en) | Electromagnetic-wave detection device and information acquisition system | |
RU2484506C1 (en) | Optical transceiving device | |
RU2369885C2 (en) | Double-channel catadioptric optical system (versions) | |
CN208459704U (en) | A kind of airborne laser, which is surveyed, shines device collimator and extender receiving optics | |
RU2277254C2 (en) | Device for detecting optical-electronical objects (variants) | |
US7511253B2 (en) | Apparatus for detecting radiation and munition incorporating same | |
CN110687667B (en) | Coaxial internal reflection and coaxial beam-shaped distance measurement sighting telescope | |
RU102815U1 (en) | LASER DISTANCE SIMULATOR | |
JP2006053055A (en) | Laser measuring apparatus | |
RU117021U1 (en) | TRANSMITTER-OPTICAL OPTICAL DEVICE | |
RU2348056C2 (en) | Optic transceiving device | |
KR101538733B1 (en) | Apparatus for protecting laser with electronic control in target optical | |
US8713845B1 (en) | Method and apparatus for efficiently collecting radiation | |
CN215218016U (en) | Off-axis target simulator for multi-spectral band composite photoelectric equipment focusing and axis adjustment | |
RU2748459C1 (en) | Method for hiding optoelectronic devices from laser locating systems | |
RU2650705C1 (en) | Optical system for focus of radiation | |
EA028638B1 (en) | Guidance sight-instrument | |
JP7379765B2 (en) | Beam shape measurement optical system and beam shape measurement device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160826 |