RU2690718C1 - Optical radiation receiver - Google Patents
Optical radiation receiver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690718C1 RU2690718C1 RU2018134223A RU2018134223A RU2690718C1 RU 2690718 C1 RU2690718 C1 RU 2690718C1 RU 2018134223 A RU2018134223 A RU 2018134223A RU 2018134223 A RU2018134223 A RU 2018134223A RU 2690718 C1 RU2690718 C1 RU 2690718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bimorph element
- shutter
- receiver
- optical
- photosensitive element
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
- G02B26/023—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light comprising movable attenuating elements, e.g. neutral density filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02325—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements not being integrated nor being directly associated with the device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике приема импульсного оптического излучения, преимущественно к приемникам импульсных лазерных дальномеров и других светолокационных устройств.The invention relates to the technique of receiving pulsed optical radiation, mainly to receivers of pulsed laser range finders and other light-emitting devices.
Известны приемники оптического излучения [1] для систем импульсной лазерной локации, предназначенные для преобразования в электрические сигналы отраженных удаленными объектами зондирующих импульсов лазерного излучения и временной привязки электрических импульсов для определения их задержки τ относительно момента излучения лазерного зондирующего импульса. По этой задержке судят о дальности R до отражающего объекта по формуле R=cτ/2, где c - скорость света. Подобным образом построены оптические приемники [2-3], содержащие фоточувствительный элемент и схему обработки сигнала. Указанные устройства имеют ограниченный динамический диапазон, препятствующий применению таких приемников в измерителях дальности и другой аппаратуре с повышенными требованиями к точности. Существует ряд технических решений, имеющих целью расширение динамического диапазона и повышение точности временной фиксации принятых сигналов [4-5]. Однако эти решения не обеспечивают работоспособность ФПУ, если энергия входного излучения превышает уровень лучевой прочности фоточувствительного элемента.Known receivers of optical radiation [1] for systems of pulsed laser location, designed to convert into electrical signals reflected by remote objects of the probe pulses of laser radiation and the timing of electrical pulses to determine their delay τ relative to the moment of radiation of the laser probe pulse. This delay is used to judge the distance R to a reflecting object using the formula R = cτ / 2, where c is the speed of light. Optical receivers [2-3] are constructed in a similar way, containing a photosensitive element and a signal processing circuit. These devices have a limited dynamic range that prevents the use of such receivers in range meters and other equipment with increased accuracy requirements. There are a number of technical solutions aimed at expanding the dynamic range and improving the accuracy of temporal fixation of received signals [4-5]. However, these solutions do not ensure the efficiency of the FPU if the energy of the input radiation exceeds the level of radiation resistance of the photosensitive element.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является приемник, содержащий фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала, светоделитель, фотодатчик, устройство задержки и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом [6]. В данном приемнике оптический затвор не открывается, если сигнал с фотодатчика превышает пороговое значение, соответствующее уровню входного излучения, превышающего порог лучевой прочности фоточувствительного элемента. В противном случае затвор открывается, и входное излучение поступает на фоточувствительный элемент. Время задержки сигнала в линии задержки должно превышать время реакции затвора на управляющий импульс от фотодатчика. Таким образом, обеспечивается функционирование устройства не только в рабочем динамическом диапазоне отраженных сигналов, но и за его пределами - в условиях активного или пассивного противодействия.The closest in technical essence of the present invention is a receiver containing a photosensitive element, a signal processing circuit, a beam splitter, a photo sensor, a delay device and an optical shutter mounted in front of the photosensitive element [6]. In this receiver, the optical shutter does not open if the signal from the photo sensor exceeds the threshold value corresponding to the input radiation level exceeding the radiation resistance threshold of the photosensitive element. Otherwise, the shutter opens and the input radiation enters the photosensitive element. The delay time of the signal in the delay line must exceed the response time of the gate to the control pulse from the photo sensor. Thus, the operation of the device is ensured not only in the working dynamic range of the reflected signals, but also beyond its limits - in conditions of active or passive counteraction.
Недостаток приемника [6] - потери излучения в светоделителе, устройстве задержки и оптическом затворе, а также ограничения по быстродействию затвора, вынуждающие увеличивать задержку сигнала в устройстве задержки. Это, в свою очередь, приводит к потерям в приемном тракте, искажению формы принимаемого сигнала, увеличению габаритов устройства, особенно за счет светоделителя, устройства задержки и оптического затвора.The disadvantage of the receiver [6] is the radiation losses in the beam splitter, the delay device and the optical shutter, as well as the shutter speed limitations, which increase the signal delay in the delay device. This, in turn, leads to losses in the receiving path, distortion of the shape of the received signal, an increase in the dimensions of the device, especially due to the beam splitter, the delay device and the optical shutter.
Задачей изобретения является обеспечение работоспособности устройства в условиях активного и пассивного лазерного противодействия при минимальных габаритах и максимальной чувствительности приемника лазерного излучения для слабых входных сигналов.The objective of the invention is to ensure the operability of the device in the conditions of active and passive laser counteraction with minimum dimensions and maximum sensitivity of the laser receiver for weak input signals.
Эта задача решается за счет того, что в известном приемнике лазерного излучения, содержащем фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом, оптический затвор выполнен в виде шторки с двумя рабочими положениями, а в состав устройства введен привод шторки, состоящий из источника тока и биморфного элемента в виде двухслойной плоской пружины, один из слоев биморфного элемента выполнен токопроводящим, противоположные концы которого через ключ соединены с выходом источника тока, а второй слой выполнен из оптически прозрачного материала, имеющего имеет более низкий коэффициент температурного расширения по сравнению с первым слоем, один конец биморфного элемента неподвижно закреплен на корпусе приемника, а второй конец скручен по отношению к нему на 90 градусов вокруг продольной оси биморфного элемента, причем токопроводящий слой нанесен только на нижнюю часть биморфного элемента до скрутки, а верхняя часть представляет собой шторку с полупрозрачным покрытием, размещенную так, чтобы в первом рабочем положении при отключенном источнике тока шторка перекрывала апертуру фоточувствительного элемента, а при деформации биморфного элемента под действием протекающего тока открывала фоточувствительный элемент, перемещаясь параллельно фоточувствительному элементу на расстояниеThis problem is solved due to the fact that in a known laser receiver containing a photosensitive element, a signal processing circuit and an optical shutter installed in front of the photosensitive element, the optical shutter is designed as a shutter with two working positions, and the shutter drive consisting of from a current source and a bimorph element in the form of a two-layer flat spring, one of the layers of the bimorph element is made conductive, the opposite ends of which are connected via a key to the output current point, and the second layer is made of optically transparent material having a lower coefficient of thermal expansion compared to the first layer, one end of the bimorph element is fixedly mounted on the receiver body, and the second end is twisted relative to it by 90 degrees around the longitudinal axis of the bimorph element, and the conductive layer is applied only to the lower part of the bimorph element to the twist, and the upper part is a curtain with a translucent coating, placed so that in the first working position when the power source is turned off shutter overlaps the aperture of the photosensitive member, while the deformation of the bimorph element under the action of current flowing opened photosensitive member, the photosensitive member moving parallel at a distance
где r - радиус дуги, образуемой биморфным элементом во втором рабочем положении; L - длина биморфного элемента с токопроводящим покрытием; h длина верхнего участка биморфного элемента от конца токопроводящего покрытия до оси фоточувствительного элемента; dфчэ - диаметр рабочей площадки фоточувствительного элемента; a - расстояние от шторки до поверхности фоточувствительного элемента; α - угол зрения фоточувствительного элемента; Δ - погрешность фиксации поперечного положения шторки при отсутствии управляющего сигнала на входе привода; b - толщина оправы шторки.where r is the radius of the arc formed by the bimorph element in the second working position; L is the length of the bimorph element with a conductive coating; h is the length of the upper portion of the bimorph element from the end of the conductive coating to the axis of the photosensitive element; d FCE - diameter of the working area of the photosensitive element; a is the distance from the shutter to the surface of the photosensitive element; α is the angle of view of the photosensitive element; Δ is the error of fixing the lateral position of the shutter in the absence of a control signal at the drive input; b - the thickness of the rim of the curtain.
Коэффициент пропускания полупрозрачного покрытия шторки τ, может отвечать условию где Eфпу - энергетическая чувствительность оптического приемника; Eмин и Емакс - нижняя и верхняя границы диапазона энергий перегрузочного сигнала; Епду - предельно допустимый уровень энергии сигнала, поступающего на фоточувствительный элемент оптического приемника.The transmittance of the semitransparent cover of the shutter τ, can meet the condition where E fpu is the energy sensitivity of the optical receiver; E min and E max - the lower and upper limits of the energy range of the overload signal; E remote control - the maximum allowable energy level of the signal supplied to the photosensitive element of the optical receiver.
Токопроводящий слой биморфного элемента может быть выполнен в виде цепи из двух и более параллельных полос, соединенных последовательно так, чтобы начало и конец токопроводящей цепи находились с неподвижно закрепленной стороны биморфного элемента.The conductive layer of the bimorph element can be made in the form of a chain of two or more parallel strips connected in series so that the beginning and end of the conductive circuit are on the fixed side of the bimorph element.
На чертеже фиг. 1 представлена функциональная схема приемника. Фиг. 2 иллюстрирует устройство привода шторки в ее первом положении. Фиг. 3 поясняет расчетные соотношения для второго положения шторки. На фиг. 4 показаны варианты исполнения токопроводящего слоя.In FIG. 1 shows a functional diagram of the receiver. FIG. 2 illustrates a shutter drive device in its first position. FIG. 3 explains the calculated ratios for the second curtain position. FIG. 4 shows the variants of the conductive layer.
Приемник лазерного излучения (фиг. 1) состоит из фоточувствительного элемента 1 (например, фотодиода) и схемы обработки сигнала 2, включающей предусилитель 3, усилитель 4 и формирователь выходного сигнала 5, выход которого является выходом устройства. Перед фоточувствительным элементом расположена полупрозрачная шторка 6 с приводом 7, управляемым с выхода логического модуля 8, один из входов которого связан с выходом схемы обработки сигнала, а второй является его управляющим входом. Оптический приемник размещен в герметичном корпусе 9 с оптическим окном 10, через которое принимаемое излучение поступает на фоточувствительный элемент 1. Привод шторки (фиг. 2) состоит из биморфного элемента 11 и источника тока 12, через ключ 13 подключенного к токопроводящему слою биморфного элемента. Биморфный элемент 11 представляет собой изогнутую плоскую пружину в виде композиции двух слоев - токопроводящего слоя 14 и второго слоя (подложки) 15 (фиг. 2).The laser receiver (Fig. 1) consists of a photosensitive element 1 (for example, a photodiode) and a signal processing circuit 2, which includes a
Ход шторки ΔС между ее двумя фиксированными положениями (фиг. 3) определяется из условия полностью закрытого и полностью открытого фоточувствительного элемента в двух рабочих положениях шторки. Физическая модель деформации биморфного элемента - фиг. 3а). Геометрическая модель - фиг. 3б).The stroke of the shutter ΔC between its two fixed positions (Fig. 3) is determined from the condition of a fully closed and fully open photosensitive element in two working positions of the shutter. The physical model of the deformation of the bimorph element - FIG. 3a). Geometric model - FIG. 3b).
В зависимости от технологических особенностей производства токопроводящий слой может быть нанесен на подложку в виде одной полосы (фиг. 4а), двух полос (фиг. 4б) или четырех полос (фиг. 4в).Depending on the technological features of the production, the conductive layer may be deposited on the substrate in the form of a single strip (Fig. 4a), two bands (Fig. 4b) or four bands (Fig. 4c).
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
В исходном состоянии полупрозрачная шторка 6 с коэффициентом пропускания τ находится перед рабочей площадкой фоточувствительного элемента 1, ослабляя поступающие на нее сигналы в 1/τ раз. Если в поле зрения фоточувствительного элемента находится источник излучения, создающий на фоточувствительном элементе 1 засветку, превышающую порог чувствительности схемы обработки сигнала 2, то ключ 13 остается в разомкнутом состоянии, шторка остается в исходном положении, и оптический приемник работает в защищенном режиме.In the initial state, a
При отсутствии сигнала на выходе устройства и на входе логического модуля 8 последний подает сигнал на замыкание ключа 13, и источник тока 12 подключается к токопроводящему слою биморфного элемента 11. Под действием протекающего тока этот слой нагревается и биморфный элемент изгибается. Под действием силы, создаваемой биморфным элементом, шторка перемещается на расстояние ΔС (фиг. 3).In the absence of a signal at the output of the device and at the input of the
При нагревании токопроводящего слоя протекающим через него током кривизна k биморфного элемента, то есть величина, обратная радиусу изгиба стержня, изменяется согласно зависимости [7]When the conductive layer is heated by the current flowing through it, the curvature k of the bimorph element, that is, the reciprocal of the bend radius of the rod, changes according to [7]
где:Where:
ε=(α1-α2)ΔТ;ε = (α 1 -α 2 ) ΔT;
E1 и Е2 - модули упругости материалов первого и второго слоев;E 1 and E 2 are the elastic moduli of the materials of the first and second layers;
h1 и h2 - толщины слоев биморфного элемента (фиг. 3);h 1 and h 2 - the thickness of the layers of the bimorph element (Fig. 3);
α1 и α2 - коэффициенты теплового расширения материалов слоев;α 1 and α 2 - coefficients of thermal expansion of the materials of the layers;
ΔТ - разность температур до и после нагревания биморфного элемента.ΔT is the temperature difference before and after heating the bimorph element.
При быстром нагревании токопроводящего слоя импульсным током второй слой за время импульса не успевает прогреться, и кривизна биморфного элемента еще более увеличивается по сравнению с величиной, получаемой из выражения (1).When the conductive layer is rapidly heated by pulsed current, the second layer does not have time to warm up during the pulse, and the curvature of the bimorph element increases even more compared to the value obtained from expression (1).
Стрелка дуги, образующейся при деформации биморфного элемента (фиг. 3б), определяется по формулеThe arrow of the arc formed during the deformation of the bimorph element (Fig. 3b) is determined by the formula
гдеWhere
r=1/k;r = 1 / k;
θ=kL;θ = kL;
L - длина токопроводящего слоя.L is the length of the conductive layer.
Дополнительное смещение шторки Ch обусловлено наклоном плеча h на угол α (фиг. 2б).The additional shift of the shutter C h is due to the inclination of the shoulder h by the angle α (Fig. 2b).
Ход шторки Curtain stroke
Пример 1.Example 1
Биморфный элемент представляет собой металлостеклянную ленту (пирекс + нихром) с характеристиками.The bimorph element is a metal-glass ribbon (Pyrex + Nichrome) with characteristics.
В скобках - укороченный вариант L=5 мм, h=l мм.In brackets - shortened version L = 5 mm, h = l mm.
Согласно (1) k=6,58(α2-α1)ΔT=98,6ΔТ⋅10-6. r=1/k.According to (1) k = 6.58 (α 2 -α 1 ) ΔT = 98.6ΔТ10 -6 . r = 1 / k.
Если шторка выполнена полупрозрачной, в ее исходном положении приемник может принимать сигналы, превышающие уровень номинальной чувствительности приемника в 1/τ раз и более без ущерба для фоточувствительного элемента.If the shutter is made translucent, in its initial position, the receiver can receive signals exceeding the nominal sensitivity level of the receiver by 1 / τ times or more without damage to the photosensitive element.
Из обозначений на фиг. 1 видно, что для перекрытия шторкой рабочей площадки фоточувствительного элемента должно выполняться условиеOf the indications in FIG. 1 it can be seen that to cover the working platform of the photosensitive element with a curtain, the condition
где dшт - рабочий диаметр полупрозрачного участка шторки; dфчэ - диаметр рабочей площадки фоточувствительного элемента; а - расстояние от шторки до поверхности фоточувствительного элемента; α - угол зрения фоточувствительного элемента; Δ - погрешность фиксации исходного положения шторки. В величину Δ входят как погрешности юстировки, так и температурный уход в диапазоне окружающих температур.where d pcs - the working diameter of the translucent portion of the curtain; d FCE - diameter of the working area of the photosensitive element; a is the distance from the shutter to the surface of the photosensitive element; α is the angle of view of the photosensitive element; Δ is the error of fixing the initial position of the shutter. The value of Δ includes both the alignment errors and the temperature drift in the ambient temperature range.
Рабочее смещение шторки ΔС должно быть не менее dшт.The working offset of the shutter ΔС must be at least d pcs .
Пример 2.Example 2
Эквивалентные габариты перемещаемой части биморфного элемента 2×0,5×0,2=0,2 мм3=2⋅10-4 см3. При плотности стекла 2,5 г/см3 масса составляет m ~ 5⋅10-4 г=5⋅10-7 кг.Equivalent dimensions of the moving part of the bimorph element 2 × 0.5 × 0.2 = 0.2 mm 3 = 2⋅10 -4 cm 3 . With a glass density of 2.5 g / cm 3, the mass is m ~ 5⋅10 -4 g = 5⋅10 -7 kg.
Сила воздействия биморфного элемента на шторку F=0.001 Н.The impact force of the bimorph element on the curtain F = 0.001 N.
Ускорение а=F/m=0.001/5⋅10-7 ~ 2000 м/с2.Acceleration a = F / m = 0.001 / 5⋅10 -7 ~ 2000 m / s 2 .
Смещение S=0,3 мм=3⋅10-4 м.Offset S = 0.3 mm = 3⋅10 -4 m.
Время выведения шторки в рабочее положение Time to open the curtain in working position
Пример 3.Example 3
Токопроводящий слой (нихром) длиной 20 мм сечением 0,1×0,1 мм (фиг. 4в).A conductive layer (nichrome) with a length of 20 mm and a cross section of 0.1 × 0.1 mm (Fig. 4c).
Плотность ρт=7,94 г/см3; теплоемкость β=0,57 Дж/кгК.Density ρ t = 7.94 g / cm 3 ; heat capacity β = 0.57 J / kgK.
Объем токопроводящего слоя VТ=2⋅10-4 см3. Его масса m=ρTVT=1,6⋅10-6 кг.The volume of the conductive layer V T = 2⋅10 -4 cm 3 . Its mass is m = ρ T V T = 1.6⋅10 -6 kg.
Энергия для нагрева токопроводящего слоя на 300°Energy for heating the conductive layer at 300 °
ЕТ=βmΔТ=0,57⋅1,6⋅10-6⋅300=0,000273 Дж=0,273 мДж.Е Т = βmΔТ = 0.57⋅1.6⋅10 -6 ⋅300 = 0.000273 J = 0.273 mJ.
Характеристики источника питания.Characteristics of the power source.
Потребляемая токопроводящим слоем мощностьPower consumption of conductive layer
РТ=ЕТ/t, где t - длительность импульса.P T = E T / t, where t is the pulse duration.
Для рассматриваемого примераFor the example in question
РТ=ЕТ/t=0,273 мДж/0,5 мс ~ 0,55 Вт.Р Т = Е Т / t = 0.273 mJ / 0.5 ms ~ 0.55 W.
Сопротивление токопроводящего слояConductive layer resistance
RT=ρRLT/St ~ 10-6⋅2⋅10-2/(0,1⋅0,1)⋅10-6=2 Ом,R T = ρ R L T / S t ~ 10 -6 ⋅2⋅10 -2 / (0.1⋅0.1) ⋅10 -6 = 2 Ohm,
где ρR ~ 1 мкОм⋅м - удельное сопротивление нихрома, LТ=0,02 м - длина токопроводящего слоя; ST - площадь поперечного сечения нити.where ρ R ~ 1 µOhm⋅m - the resistivity of nichrome, L T = 0.02 m - the length of the conductive layer; S T - the cross-sectional area of the thread.
Мощность, выделяемая в проводнике сопротивлением RT The power released in the conductor resistance R T
РT=IT 2⋅RT, откуда потребляемый токР T = I T 2 ⋅R T , from where the consumed current
IT=(РT/RT)0,5=(0,55/2)0,5=0,51 А.I T = (P T / R T ) 0.5 = (0.55 / 2) 0.5 = 0.51 A.
Напряжение источникаSource voltage
UT=PT/IT=0,55/0,51 ~ 1 В.U T = P T / I T = 0.55 / 0.51 ~ 1 V.
Коэффициент ослабления шторки τ определяется ожидаемым уровнем лазерной засветки от внешнего источника, представляющего опасность для фоточувствительного элемента в заданных условиях эксплуатации приемника импульсных оптических сигналов в составе аппаратуры, для которой предназначен данный приемник. При этом шторка может иметь вид прозрачной плоскопараллельной пластины с полупрозрачным покрытием, нанесенным, например, путем металлизации. Толщина этого покрытия определяет величину τ при сохранении габаритно-присоединительных параметров.The shutter attenuation coefficient τ is determined by the expected level of laser illumination from an external source, which is dangerous for the photosensitive element in the given operating conditions of the receiver of pulsed optical signals as part of the equipment for which this receiver is intended. In this case, the shutter may be in the form of a transparent plane-parallel plate with a translucent coating applied, for example, by metallization. The thickness of this coating determines the value of τ while maintaining the overall-connecting parameters.
Описанное техническое решение обеспечивает безопасное применение приемника оптического излучения в составе любой аппаратуры и в любых условиях эксплуатации. При этом габариты и масса шторки с приводом, а также объем логического модуля позволяют встраивать эти узлы в существующие миниатюрные приемники без изменения их типоразмеров. Размещение элементов защиты приемника в составе его герметизированного корпуса обеспечивает их надежность, долговечность и максимальный ресурс работы.The described technical solution ensures the safe use of an optical radiation receiver as part of any equipment and in any operating conditions. At the same time, the dimensions and mass of the curtain with a drive, as well as the volume of the logic module, allow these nodes to be embedded into existing miniature receivers without changing their sizes. The placement of the protection elements of the receiver as part of its sealed enclosure ensures their reliability, durability and maximum service life.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает работоспособность устройства в условиях активного и пассивного лазерного противодействия при минимальных габаритах и максимальной чувствительности приемника импульсных оптических сигналов при малом уровне сигналов.Thus, the proposed technical solution ensures the operability of the device in the conditions of active and passive laser counteraction with minimum dimensions and maximum sensitivity of the receiver of pulsed optical signals with a low signal level.
Источники информацииInformation sources
1. В.А. Волохатюк и др. "Вопросы оптической локации". - М.: Советское радио, М, 1971. - с. 213.1. V.A. Volokhatyuk and others. "Questions of optical location." - M .: Soviet Radio, M, 1971. - p. 213.
2. В.Г. Вильнер и др. Анализ входной цепи фотоприемного устройства с лавинным фотодиодом и противошумовой коррекцией. «Оптико-механическая промышленность». №9, 1981 г. - с. 593.2. V.G. Vilner et al. Analysis of the input circuit of a photodetector with an avalanche photodiode and noise-reduction correction. "Optical-mechanical industry". No. 9, 1981 - with. 593.
3. В.А. Афанасьев и др. Порог чувствительности приемника импульсного оптического излучения с большим входным импедансом. Электронная техника. Серия 11. «Лазерная техника и оптоэлектроника». 1988, в. 3. - с. 78-83.3. V.A. Afanasyev et al. Sensitivity threshold of a pulsed optical radiation receiver with high input impedance. Electronic equipment.
4. В.Г. Вильнер и др. Приемник импульсных оптических сигналов. Патент РФ №2 506 547.4. V.G. Vilner et al. Receiver of pulsed optical signals. The patent of the Russian Federation №2 506 547.
5. П.М. Боровков и др. Особенности схемотехники импульсных пороговых ФПУ с малым временем восстановления чувствительности после воздействия импульса перегрузки. «Прикладная физика», №1, 2015 г. - с. 61-65.5. P.M. Borovkov et al. Peculiarities of circuit design of pulsed threshold FPU with a short sensitivity recovery time after exposure to an overload pulse. Applied Physics, No. 1, 2015 - p. 61-65.
6. Radiation receiver with active optical protection system. USpatentNo6,548,807 - прототип.6. Radiation receiver with active optical protection system. USpatentNo6,548,807 - prototype.
7. Clyne T.W. Residual stresses in surface coatings and their effects on interfacial debonding.«KeyEngineeringMaterials» (Switzerland).Vol. 116-117, 1996, pp. 307-330.7. Clyne T.W. InterFacial debonding. KeyEngineeringMaterials (Switzerland) .Vol. 116-117, 1996, pp. 307-330.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018134223A RU2690718C1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Optical radiation receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018134223A RU2690718C1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Optical radiation receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690718C1 true RU2690718C1 (en) | 2019-06-05 |
Family
ID=67037423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018134223A RU2690718C1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | Optical radiation receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2690718C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766857C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-03-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Radiation receiving device |
RU215766U1 (en) * | 2022-10-05 | 2022-12-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | RADIATION RECEIVING DEVICE |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6069359A (en) * | 1995-11-13 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyroelectric IR sensor |
WO2001061291A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Varian Australia Pty Ltd | Optical shutter for spectroscopy instrument |
US6548807B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-04-15 | Zeiss Optronik Gmbh | Radiation receiver with active optical protection system |
US6999221B1 (en) * | 2003-11-17 | 2006-02-14 | Alabama A&M University | Bimorphic polymeric photomechanical actuator |
-
2018
- 2018-09-28 RU RU2018134223A patent/RU2690718C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6069359A (en) * | 1995-11-13 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pyroelectric IR sensor |
WO2001061291A1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-08-23 | Varian Australia Pty Ltd | Optical shutter for spectroscopy instrument |
US6548807B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-04-15 | Zeiss Optronik Gmbh | Radiation receiver with active optical protection system |
US6999221B1 (en) * | 2003-11-17 | 2006-02-14 | Alabama A&M University | Bimorphic polymeric photomechanical actuator |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766857C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-03-16 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Radiation receiving device |
RU215766U1 (en) * | 2022-10-05 | 2022-12-26 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | RADIATION RECEIVING DEVICE |
RU2802800C1 (en) * | 2022-10-05 | 2023-09-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной оптики" (АО "НПО ГИПО") | Radiation receiving device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4362057A (en) | Optical fiber temperature sensor | |
RU2690718C1 (en) | Optical radiation receiver | |
US7069120B1 (en) | Position sensing system | |
US9599518B2 (en) | Fiber optic temperature sensor utilizing a phosphor microsphere | |
JPH027881A (en) | Method and apparatus for operation of piezoelectric actuator | |
US6548807B2 (en) | Radiation receiver with active optical protection system | |
EP1634102A1 (en) | Integrated optical communication and range finding system and applications thereof | |
US10175167B2 (en) | Optical sensor for detecting accumulation of a material | |
US11577246B2 (en) | Microfluidic device and detection method therefor | |
RU2686406C1 (en) | Laser radiation receiver | |
RU2686386C1 (en) | Optical receiver | |
RU2655003C1 (en) | Laser range finder | |
WO2015112284A2 (en) | System for transmitting and receiving electromagnetic radiation | |
RU2692830C1 (en) | Laser pulse receiver | |
KR100517428B1 (en) | Infrared Bolometer | |
KR900007290B1 (en) | System and method for detecting a plurality of targets | |
RU2688947C1 (en) | Photodetector with gate | |
RU2688904C1 (en) | Optical signal receiver | |
WO2020064794A1 (en) | Optical cover for detection device | |
RU2688906C1 (en) | Optical pulse receiver | |
RU2655006C1 (en) | Receiver of pulse laser signals | |
RU2694463C1 (en) | Pulse photodetector | |
CN102480285A (en) | Infrared sensor switching device and manufacturing method thereof | |
RU2688907C1 (en) | Photodetector | |
JP2000501678A (en) | Device for triggering holding means in motor vehicles |