RU2484506C1 - Приемно-передающее оптическое устройство - Google Patents
Приемно-передающее оптическое устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484506C1 RU2484506C1 RU2012101899/28A RU2012101899A RU2484506C1 RU 2484506 C1 RU2484506 C1 RU 2484506C1 RU 2012101899/28 A RU2012101899/28 A RU 2012101899/28A RU 2012101899 A RU2012101899 A RU 2012101899A RU 2484506 C1 RU2484506 C1 RU 2484506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- attenuator
- diameter
- lens
- laser
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Устройство может быть использовано в различных спектральных диапазонах для обнаружения источников излучения. Устройство содержит сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством, аттенюатор и лазерный излучатель. Аттенюатор установлен между сферическим обтекателем и плоским зеркалом и выполнен в виде цилиндра с коническим отверстием, выходной диаметр которого равен или больше диаметра лазерного пучка от лазерного излучателя, а входной диаметр определяется по формуле: d1=d+l·2tgα/2, где d1 - входной диаметр конического отверстия аттенюатора; d - диаметр лазерного пучка; l - расстояние по оптической оси от центра сферического обтекателя до входного торца аттенюатора; α - угол поля зрения объектива. Технический результат заключается в повышении надежности защиты фотоприемного устройства за счет более полного поглощения аттенюатором отраженного от сферического обтекателя лазерного излучения и исключения процесса переключения аттенюатора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к оптико-электронным приборам для обнаружения источников излучения, и может быть использовано для создания систем, работающих в различных спектральных диапазонах.
Известно устройство, описанное в книге (см. Криксунов Л.З. Системы информации с оптическими квантовыми генераторами - г.Киев: Техника, 1970 г. - 203, рис.107). Устройство содержит источник излучения, плоское зеркало, установленное под углом к оптической оси, сферический обтекатель, приемный объектив и фотоприемное устройство.
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 на фотоприемное устройство. Так как мощность излучаемого потока лазера велика, то даже незначительная часть отраженного от обтекателя потока, попадающего на чувствительные элементы фотоприемного устройства сфокусированным пучком, может привести к выходу из строя приемника из-за его высокой чувствительности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство по патенту РФ №2398252, МКИ G02B 23/02, опубликованному 27.08.2010 г. БИ №24, выбранное в качестве прототипа. Это приемно-передающее оптическое устройство содержит сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством, аттенюатор и лазерный излучатель. Аттенюатор на эффекте нарушения полного внутреннего отражения, управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока приема команд и обработки информации, снабженного схемой управления аттенюатором по сигналу с лазерного излучателя, установлен между объективом и плоским зеркалом.
Недостатком этого приемно-передающего устройства является то, что время срабатывания пьезоэлементов, используемых в качестве приводов, составляет 10-15 мксек без нагрузки. Если учесть время на выработку команд и нагрузку на пьезоэлементы, то общее время срабатывания аттенюатора значительно увеличится. При облучении объекта наблюдения пачкой импульсов, исходящих от лазерного излучателя, аттенюатор должен совершать полный цикл срабатывания, что вдвое увеличивает время срабатывания пьезоэлементов.
Низкая частота срабатывания аттенюатора не обеспечивает полного перекрытия отраженного от сферического обтекателя внутреннего лазерного излучения. Уменьшение уровня полезного сигнала не позволяет создать приемно-передающее устройство, гарантирующее его надежную работу.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности защиты фотоприемного устройства за счет более полного поглощения аттенюатором отраженного лазерного излучения от сферического обтекателя и исключения процесса переключения аттенюатора.
Технический результат достигается тем, что в приемно-передающем оптическом устройстве, содержащем сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством, аттенюатор и лазерный излучатель, аттенюатор установлен между сферическим обтекателем и плоским зеркалом и выполнен в виде цилиндра с коническим отверстием, выходной диаметр которого равен или больше диаметра лазерного пучка от лазерного излучателя, а входной диаметр определяется по формуле:
d1=d+l·2tgα/2,
где d1 - входной диаметр конического отверстия аттенюатора;
d - диаметр лазерного пучка;
l - расстояние по оптической оси от центра сферического обтекателя до входного торца аттенюатора;
α - угол поля зрения объектива.
Сущность заявляемого устройства поясняется чертежом. На чертеже схематически изображено приемно-передающее устройство. Устройство включает в себя сферический обтекатель 1 с центром в точке O, аттенюатор 2, установленный между сферическим обтекателем 1 и плоским зеркалом 3 с осевым отверстием, установленным под углом к оптической оси, лазерный излучатель 4, объектив 5, оптически связанный с фотоприемным устройством (ФПУ) 6. Аттенюатор 2 выполнен в виде цилиндра с коническим отверстием, выходной диаметр которого равен или больше диаметра лазерного пучка от лазерного излучателя, а входной диаметр определяется по формуле:
d1=d+l·2tgα/2,
где d1 - входной диаметр конического отверстия аттенюатора;
d - диаметр лазерного пучка;
l - расстояние по оптической оси от центра сферического обтекателя до входного торца аттенюатора;
α - угол поля зрения объектива.
Приемно-передающее устройство работает следующим образом. При включении лазерного излучателя 4 лазерное излучение в виде пучка, диаметром d, практически близкого к параллельному, проходит через отверстие в плоском зеркале 3, коническое отверстие аттенюатора 2, сферический обтекатель 1 и, отразившись от исследуемого объекта, возвращается через сферический обтекатель 1, проходит, отразившись от плоского зеркала 3, через объектив 5 и фокусируется на ФПУ 6. При этом лазерный пучок, частично отразившись от внутренней и наружной поверхностей сферического обтекателя 1, фокусируется в виде сходящихся пучков с фокусами, равными половине радиусов кривизны поверхностей сферического обтекателя 1, далее разделяется аттенюатором 2 на два пучка: внутренний и наружный. Внутренний пучок формируется входным диаметром d1 конического отверстия аттенюатора 2, и все лучи, попавшие в это отверстие, за счет формы конического отверстия многократно отразившись от его поверхностей, затухают и не попадают на ФПУ 6, а лучи, оставшиеся за пределами входного диаметра конического отверстия, не попадают на чувствительные элементы ФПУ 6 за счет того, что их минимальный угол расходимости больше, чем поле зрения объектива 5.
Входной диаметр конического отверстия рассчитывается по формуле:
d1=d+l·2tgα/2,
где d1 - входной диаметр отверстия аттенюатора;
d - диаметр лазерного пучка;
l - расстояние от центра кривизны сферического обтекателя до входного торца аттенюатора;
α - угол поля зрения объектива.
Выходной диаметр конического отверстия аттенюатора 2 выбирается равным или несколько большим диаметра лазерного пучка.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет полностью защитить ФПУ приемно-передающего устройства от отраженного внутриприборного лазерного излучения без нарушения основной функции по определению полезного сигнала от наблюдаемого объекта.
Claims (1)
- Приемно-передающее оптическое устройство, содержащее сферический обтекатель, плоское зеркало с осевым отверстием, расположенное под углом к оптической оси, объектив, оптически связанный с фотоприемным устройством, аттенюатор и лазерный излучатель, отличающееся тем, что аттенюатор установлен между сферическим обтекателем и плоским зеркалом и выполнен в виде цилиндра с коническим отверстием, выходной диаметр которого равен или больше диаметра лазерного пучка от лазерного излучателя, а входной диаметр определяется по формуле:
d1=d+l2tgα/2,
где d1 - входной диаметр конического отверстия аттенюатора;
d - диаметр лазерного пучка;
l - расстояние по оптической оси от центра сферического обтекателя до входного торца аттенюатора;
α - угол поля зрения объектива.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101899/28A RU2484506C1 (ru) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Приемно-передающее оптическое устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101899/28A RU2484506C1 (ru) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Приемно-передающее оптическое устройство |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2484506C1 true RU2484506C1 (ru) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012101899/28A RU2484506C1 (ru) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | Приемно-передающее оптическое устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484506C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579817C1 (ru) * | 2014-10-16 | 2016-04-10 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Оптическая система дальномера |
| CN109254392A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-22 | 哈尔滨新光光电科技有限公司 | 一种小型化滚—仰式长波制冷光学系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2505505A1 (fr) * | 1981-05-08 | 1982-11-12 | Cilas | Dispositif laser pour detecter et neutraliser l'optique d'un appareil de reperage adverse |
| US6088085A (en) * | 1997-02-05 | 2000-07-11 | Sick Ag | Range measurement apparatus |
| RU2155323C1 (ru) * | 2000-02-24 | 2000-08-27 | Государственное унитарное предприятие Научно-технический производственный комплекс "Геофизика-АРТ" дочернее предприятие НПО "Геофизика" | Оптико-электронная система поиска и сопровождения цели |
| RU2168751C1 (ru) * | 2000-11-23 | 2001-06-10 | Ермолаев Валерий Дмитриевич | Приемно-передающее оптическое устройство |
| RU2398252C2 (ru) * | 2008-08-25 | 2010-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз") | Приемно-передающее оптическое устройство |
-
2012
- 2012-01-19 RU RU2012101899/28A patent/RU2484506C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2505505A1 (fr) * | 1981-05-08 | 1982-11-12 | Cilas | Dispositif laser pour detecter et neutraliser l'optique d'un appareil de reperage adverse |
| US6088085A (en) * | 1997-02-05 | 2000-07-11 | Sick Ag | Range measurement apparatus |
| RU2155323C1 (ru) * | 2000-02-24 | 2000-08-27 | Государственное унитарное предприятие Научно-технический производственный комплекс "Геофизика-АРТ" дочернее предприятие НПО "Геофизика" | Оптико-электронная система поиска и сопровождения цели |
| RU2168751C1 (ru) * | 2000-11-23 | 2001-06-10 | Ермолаев Валерий Дмитриевич | Приемно-передающее оптическое устройство |
| RU2398252C2 (ru) * | 2008-08-25 | 2010-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Производственное Объединение "Уральский Оптико-Механический Завод" Имени Э.С. Яламова" (Оао "По "Уомз") | Приемно-передающее оптическое устройство |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579817C1 (ru) * | 2014-10-16 | 2016-04-10 | Открытое Акционерное общество "Ростовский оптико-механический завод" | Оптическая система дальномера |
| CN109254392A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-22 | 哈尔滨新光光电科技有限公司 | 一种小型化滚—仰式长波制冷光学系统 |
| CN109254392B (zh) * | 2018-08-22 | 2019-06-14 | 哈尔滨新光光电科技有限公司 | 一种小型化滚—仰式长波制冷光学系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10018725B2 (en) | LIDAR imaging system | |
| WO2020151539A1 (zh) | 一种激光雷达系统 | |
| US10393874B2 (en) | Distance measuring device | |
| US9644818B2 (en) | Optical device with total reflection surfaces for achieving light signal transmission and light intensity attenuation, and associated optical module | |
| US10557943B2 (en) | Optical systems | |
| US20180156971A1 (en) | Array of Waveguide Diffusers for Light Detection using an Aperture | |
| KR102263183B1 (ko) | 라이다 장치 | |
| CN105785341A (zh) | 一种提高回波动态范围的新型双通道激光雷达接收系统 | |
| RU2012154354A (ru) | Источник света с лазерной накачкой и способ генерации излучения | |
| AU2010326276B2 (en) | System and method for using an optical isolator in laser testing | |
| CN110312947B (zh) | 用于检测对象的激光雷达传感器 | |
| JP2007333592A (ja) | 距離測定装置 | |
| RU173766U1 (ru) | Устройство лазерной локации заданной области пространства | |
| RU2484506C1 (ru) | Приемно-передающее оптическое устройство | |
| US9645073B2 (en) | Optical chamber for a gas detection device | |
| US7297913B2 (en) | Module for a laser measuring device | |
| KR20080052229A (ko) | 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는 레이저 레이다 | |
| US9964486B2 (en) | Assembly for attenuating impinging light of a beam of radiation | |
| RU117021U1 (ru) | Приемно-передающее оптическое устройство | |
| CN209979837U (zh) | 杂散光消除装置 | |
| KR101538732B1 (ko) | 타겟용 광학계의 레이저광 기구 차단 장치 | |
| RU2516376C2 (ru) | Устройство лазерной локации заданной области пространства | |
| RU2398252C2 (ru) | Приемно-передающее оптическое устройство | |
| JP2006053055A (ja) | レーザ測定装置 | |
| JP2015233006A (ja) | 検出システム |