RU2698513C2 - Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device - Google Patents
Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698513C2 RU2698513C2 RU2017132027A RU2017132027A RU2698513C2 RU 2698513 C2 RU2698513 C2 RU 2698513C2 RU 2017132027 A RU2017132027 A RU 2017132027A RU 2017132027 A RU2017132027 A RU 2017132027A RU 2698513 C2 RU2698513 C2 RU 2698513C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflecting surface
- optical radiation
- oep
- value
- optoelectronic
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 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
- G01J1/10—Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
Abstract
Description
Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в лазерных локационных системах, системах оптико-электронного противодействия, а также системах защиты оптико-электронных средств от мощного лазерного излучения.The invention relates to the field of optoelectronic technology and can be used in laser location systems, optoelectronic counteraction systems, as well as systems for protecting optoelectronic devices from powerful laser radiation.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ (см., например, [1]) снижения эффективной площади рассеивания (ЭПР) оптико-электронного прибора (ОЭП), основанный на нанесении светопоглощающего покрытия на отражающие поверхности формирующей оптики ОЭП и поглощении им части локационного оптического излучения. Недостатком способа является недостаточный уровень снижения ЭПР при условии применения мощных зондирующих излучений. Это недостаток обусловлен принципами построения ОЭП, которые определяют основной вклад в формирование величины ЭПР поверхностью, находящейся в фокусе. При этом в способе-прототипе снижение ЭПР ОЭП носит постоянный фиксированный характер, без адаптации к величине плотности излучения, падающего на основные отражающие поверхности. В дополнение, возможности использование светопоглощающих покрытий ограниченно необходимостью сохранения пропускной способности формирующей оптики ОЭП.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) is a method (see, for example, [1]) of reducing the effective dispersion area (EPR) of an optoelectronic device (OED), based on applying a light-absorbing coating to the reflective surfaces of the forming optics of the OEP and absorption of part of the location of the optical radiation. The disadvantage of this method is the insufficient level of ESR reduction, provided that powerful probe radiation is used. This drawback is due to the principles of constructing the EIA, which determine the main contribution to the formation of the EPR value by the surface in focus. Moreover, in the prototype method, the decrease in the EPR of the OEP is constant fixed in nature, without adapting to the value of the radiation density incident on the main reflective surface. In addition, the possibility of using light-absorbing coatings is limited by the need to preserve the throughput of the forming optics of the EIA.
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является снижение ЭПР ОЭП до требуемого уровня.The technical result, the achievement of which the invention is directed, is to reduce the EPR of the EIA to the required level.
Сущность изобретения заключается в адаптивном изменении величины энергетической освещенности отражающей поверхности, вносящей основной вклад в формирование ЭПР ОЭП, относительно скорости роста уровня регистрируемого зондирующего излучения.The essence of the invention lies in an adaptive change in the magnitude of the energy illuminance of a reflecting surface, which makes the main contribution to the formation of the EPR of the EIA, relative to the growth rate of the level of recorded probe radiation.
Технический результат достигается тем, что в известном способе снижения ЭПР ОЭП, основанный на нанесении светопоглощающего покрытия на отражающие поверхности формирующей оптики ОЭП и поглощении им части локационного оптического излучения, измеряют значение крутизны К выходного сигнала фотоприемника ОЭП и сравнивают с пороговым значением Кn, если К≥Кn, то производят по значениям крутизны К выходного сигнала фотоприемника ОЭП и величины поглощения локационного оптического излучения за пределами периметра отражающей поверхности вычисление требуемого значение изменения освещенности отражающей поверхности, осуществляют изменение освещенности отражающей поверхности на требуемое значения, а часть локационного оптического излучения за пределами отражающей поверхности поглощают.The technical result is achieved by the fact that in the known method of reducing the EPR of the OED, based on applying a light-absorbing coating on the reflective surfaces of the forming optics of the OED and absorbing part of the location optical radiation, measure the steepness K of the output signal of the OEP photodetector and compare it with a threshold value of K n if K ≥K n , then they are produced according to the steepness K of the output signal of the OED photodetector and the absorption values of the location optical radiation outside the perimeter of the reflecting surface of the computational illumination of the required value of the change in the illumination of the reflecting surface, the illumination of the reflecting surface is changed to the desired value, and part of the location of the optical radiation outside the reflecting surface is absorbed.
Отражающей способностью ОЭП характеризуется ЭПР [2]. В ОЭП снижение ЭПР обеспечивается использованием оптических фильтров, выбором типа формирующей оптики, нанесением светопоглощающих покрытий и т.п. (см., например, [1, 3]). Однако эффективность таких мер носит постоянный характер и в динамике изменения мощности зондирующего направленного оптического излучения может быть достаточно низкая. Это обуславливается тем, что при выборе оптимальных параметров зондирующего излучения основной вклад в величину ЭПР вносит поверхность, расположенная в фокусе или близко к нему [4]. В этой связи предлагается снизить ЭПР ОЭП путем уменьшения энергетической освещенности отражающей поверхности в зависимости от величины скорости роста уровня регистрируемого зондирующего оптического излучения, а также поглощения части его энергии.The reflecting ability of EIA is characterized by EPR [2]. In OEP, the reduction of EPR is ensured by the use of optical filters, the choice of the type of forming optics, the application of light-absorbing coatings, etc. (see, for example, [1, 3]). However, the effectiveness of such measures is constant and the dynamics of changes in the power of the probing directed optical radiation can be quite low. This is due to the fact that when choosing the optimal parameters of the probe radiation, the main contribution to the EPR value is made by the surface located at or near the focus [4]. In this regard, it is proposed to reduce the EPR of the OEP by reducing the energy illuminance of the reflecting surface, depending on the magnitude of the growth rate of the level of the recorded probing optical radiation, as well as the absorption of part of its energy.
Уменьшения энергетической освещенности отражающей поверхности, определяющей величину ЭПР ОЭП, можно осуществить перекрытием части входного оптического потока или его расфокусировкой. Последнее является более выигрышным по времени, т.е. менее инерционным. Предпочтение к выбору скорости роста уровня регистрируемого зондирующего излучения, как параметра для оценки величины расфокусировки изображения локационного сигнала, обусловлена временными требования к процессу снижения ЭПР. Так регистрация полного локационного оптического сигнала требует более длительного времени, а его крутизна - только части на временном интервале его роста. Уменьшения энергетической освещенности отражающей поверхности можно осуществить изменением положения элементов формирующей оптики или самой отражающей поверхности вдоль оптической оси ОЭП на требуемую величину. Однако, учитывая ограниченные конструктивные размеры отражающей поверхности и элементов формирующей оптики, диапазон расфокусировки изображения может не обеспечить требуемое значение ЭПР ОЭП. Также элементы, распложенные за периметром отражающей поверхности (технологические элементы ее крепления и т.п.) могут вносить существенный вклад в отраженный сигнал и при определенных конструктивных условиях компенсировать или увеличить ЭПР при расфокусировке изображения сигнала. Поэтому часть плотности локационного излучения при расфокусировке за границами периметра отражающей поверхности поглощают. При этом при расчете величины расфокусировки учитываю, какое количество плотности локационного излучения будет поглощено. Таким образом, обеспечивается снижение ЭПР ОЭП до требуемого уровня при ограниченном диапазоне изменения параметров формирующей оптики и с учетом конструктивных особенностей установки основной отражающей поверхности.Reducing the energy illumination of the reflecting surface, which determines the magnitude of the EPR of the OEP, can be done by blocking part of the input optical stream or defocusing it. The latter is more advantageous in time, i.e. less inertial. The preference for choosing the rate of increase in the level of recorded probing radiation as a parameter for estimating the amount of defocusing of the image of a location signal is due to the temporal requirements for the EPR reduction process. So the registration of a full location optical signal requires a longer time, and its steepness is only a part of the time interval of its growth. Reducing the energy illuminance of the reflecting surface can be accomplished by changing the position of the elements of the forming optics or the reflecting surface itself along the optical axis of the OED by the required value. However, given the limited design dimensions of the reflecting surface and the elements of the forming optics, the range of image defocusing may not provide the required EPR value of the EED. Also, elements located behind the perimeter of the reflecting surface (technological elements of its fastening, etc.) can make a significant contribution to the reflected signal and, under certain design conditions, compensate or increase the EPR when the signal image is defocused. Therefore, part of the density of the radar radiation is absorbed during defocusing beyond the perimeter of the reflecting surface. In this case, when calculating the amount of defocus, I take into account how much density of the radar radiation will be absorbed. Thus, the EPR of the EED is reduced to the required level with a limited range of parameters of the forming optics and taking into account the design features of the installation of the main reflective surface.
Заявленный способ поясняется схемой, представленной на фигуре 1. При этом на фигуре 1 исключены составные элементы ОЭП не отражающие сущность способа. На фигуре приняты следующие обозначения: 1 - формирующая оптика; 2 - привод изменения фокусного расстояния; 3 - подвижная формирующая линза; 4 - фотоприемник (ФП), находящийся в фокусе; 8 - детектор крутизны выходного сигнала ФП; 6 - вычислитель; 7 - блок управления приводом изменения фокусного расстояния; 8 - светопоглощающий материал (Δƒ - величина изменения фокусного расстояния). Локационный оптический сигнал поступает на вход ОЭП, после прохождения формирующей оптики 1 попадает на подвижную формирующую линзу 3, которая фокусирует оптический поток на ФП 4. Сигнал с выхода ФП 4 поступает на детектор крутизны импульса 5, который определяет ее величину. При этом значение крутизны импульса определяется плотностью оптического излучения подающего на ФП. Значение крутизны импульса поступает в вычислитель 6, который сравнивает с пороговым значением. При превышении крутизны импульса порогового значения вычислитель 6 определяет значение Δƒ и передает его в блок управления приводом изменения фокусного расстояния 7. Вычисление значения Δƒ осуществляется с учетом величины светопоглощения потока оптического излучения при расфокусировке, часть его энергии которого поглотится светопоглощающим материалом 8, расположенного за пределами периметра ФП 4. Блок управления приводом изменения фокусного расстояния 7 вырабатывает управляющий сигнал приводу изменения фокусного расстояния 2. Привод изменения фокусного расстояния 2 изменяет положение подвижной формирующей линзы 3 вдоль оптической оси ОЭП на требуемое значение.The claimed method is illustrated by the scheme shown in figure 1. In this case, figure 1 excludes the components of the EIA not reflecting the essence of the method. The following notation is used in the figure: 1 - forming optics; 2 - the drive changes the focal length; 3 - movable forming lens; 4 - photodetector (FP) in focus; 8 - detector steepness of the output signal of the FP; 6 - calculator; 7 - control unit for changing the focal length drive; 8 - light-absorbing material (Δƒ is the magnitude of the change in focal length). The location optical signal is fed to the OEP input, after passing through the forming
Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства, заключающиеся в возможности снижение ЭПР ОЭП до требуемого уровня, за счет изменения величины освещенности отражающей поверхности и поглощении части оптического излучения за пределами отражающей поверхности. Тем самым предлагаемый авторами способ устраняет недостатки прототипа.Thus, the proposed method has properties consisting in the possibility of reducing the EPR of the EED to the required level by changing the magnitude of the illumination of the reflecting surface and the absorption of part of the optical radiation outside the reflecting surface. Thus, the method proposed by the authors eliminates the disadvantages of the prototype.
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ снижения ЭПР ОЭП, основанный на нанесении светопоглощающего покрытия на отражающие поверхности формирующей оптики ОЭП и поглощении им части локационного оптического излучения, измерении значения крутизны К выходного сигнала фотоприемника ОЭП и сравнении с пороговым значением Кn, если К≥Кn, то произведении по значениям крутизны К выходного сигнала фотоприемника ОЭП и величины поглощения локационного оптического излучения за пределами периметра отражающей поверхности вычисления требуемого значение изменения освещенности отражающей поверхности, осуществлении изменения освещенности отражающей поверхности на требуемое значения и поглощении части локационного оптического излучения за пределами отражающей поверхности.The proposed technical solution is new, because from publicly available information there is no known way to reduce the EPR of the OED, based on applying a light-absorbing coating to the reflecting surfaces of the forming optics of the OEP and absorbing part of the location optical radiation, measuring the slope K of the output signal of the OEP photodetector and comparing it with the threshold value K n if K≥K n, then the product of the values of slope K of the photodetector output signal and EIA absorbance values locating the optical radiation for pre elami perimeter of the reflecting surface of calculating the required value of the illumination changes of the reflecting surface, implementing changes in illumination of the reflecting surface to the desired value and the absorption of the optical radiation parts locating outside of the reflecting surface.
Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые поглощающие энергию оптического излучения материалы, а также высокоскоростные приводы для осуществления расфокусировки.The proposed technical solution is practically applicable, because for its implementation can be used typical absorbing energy of optical radiation materials, as well as high-speed drives for defocusing.
1 Пархоменко В.А., Рыбаков А.Н., Устинов Е.М. и др. Патент RU №2350992. Устройство маскировки оптико-электронных приборов от средств лазерной пеленгации. М: РОСПАТЕНТ, 2009.1 Parkhomenko V.A., Rybakov A.N., Ustinov E.M. and other Patent RU No. 2350992. Masking device for optoelectronic devices from laser direction finding devices. M: ROSPATENT, 2009.
2 Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Основы проектирования лазерных локационных систем. М.: «Высшая школа», 1983, стр. 26-272 Malashin M.S., Kaminsky R.P., Borisov Yu.B. Basics of designing laser location systems. M .: "Higher School", 1983, pp. 26-27
3 Первулюсов Ю.Б., Радионов С.А., Солдатов В.П. Под. Редакцией Якушенков Ю.Г. Проектирование оптико-электронных приборов. М.: «Логос», 2000, стр. 249-253.3 Pervuliusov Yu.B., Radionov S.A., Soldatov V.P. Under. Edited by Yakushenkov Yu.G. Design of optoelectronic devices. M .: "Logos", 2000, pp. 249-253.
4 Козирацкий Ю.Л., Гревцев А.И., Донцов А.А., Иванцов А.В., Кулешов П.Е. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015, стр. 26-32.4 Koziratsky Yu.L., Grevtsev A.I., Dontsov A.A., Ivantsov A.V., Kuleshov P.E. et al. Detection and coordinate measurement of optoelectronic devices, estimation of parameters of their signals. M .: "CJSC" Publishing House "Radio Engineering", 2015, pp. 26-32.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132027A RU2698513C2 (en) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132027A RU2698513C2 (en) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017132027A RU2017132027A (en) | 2019-03-12 |
| RU2017132027A3 RU2017132027A3 (en) | 2019-06-24 |
| RU2698513C2 true RU2698513C2 (en) | 2019-08-28 |
Family
ID=65759381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017132027A RU2698513C2 (en) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2698513C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748459C1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-05-25 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for hiding optoelectronic devices from laser locating systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2588091A1 (en) * | 1985-06-13 | 1987-04-03 | Gravisse Philippe | Method and screen for disturbing the transmission of electromagnetic radiation, especially infrared radiation |
| GB2320316A (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-17 | British Aerospace | Laser countermeasure |
| US20060000988A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | The Regents Of The University Of California | Sensor-guided threat countermeasure system |
-
2017
- 2017-09-12 RU RU2017132027A patent/RU2698513C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2588091A1 (en) * | 1985-06-13 | 1987-04-03 | Gravisse Philippe | Method and screen for disturbing the transmission of electromagnetic radiation, especially infrared radiation |
| GB2320316A (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-17 | British Aerospace | Laser countermeasure |
| US20060000988A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | The Regents Of The University Of California | Sensor-guided threat countermeasure system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748459C1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-05-25 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method for hiding optoelectronic devices from laser locating systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017132027A (en) | 2019-03-12 |
| RU2017132027A3 (en) | 2019-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4993087B2 (en) | Laser monitoring device | |
| CN107036534B (en) | Method and system for measuring displacement of vibration target based on laser speckle | |
| JP2012198209A (en) | Method and device for controlling laser transmission with enhanced safety | |
| JP2004521355A (en) | Optical distance measuring device | |
| CN108828616B (en) | Photon counting laser radar capable of realizing monopulse ranging and constant false alarm control method | |
| RU2698513C2 (en) | Method for reducing effective scattering area of optoelectronic device | |
| CN106646500A (en) | Self-adaptive closed loop adjustment laser range finding method and device | |
| CN108037511A (en) | One kind suppresses background noise system and laser radar | |
| CA2626429A1 (en) | Laser radiation source | |
| CN110864587B (en) | Seeker aiming positioning method and aiming positioning system | |
| CN106093913B (en) | A kind of adjusting method of the common visual field of laser radar binary channels | |
| CN111965838B (en) | Parameter selection method of multimode fiber laser speckle suppression scheme based on vibration mode | |
| Di et al. | Mitigation of wave-induced packet loss for water-air optical wireless communication by a tracking system | |
| KR20200117187A (en) | Distance measuring apparatus | |
| CN105182321B (en) | A kind of method for improving outfield Repetition Frequency Laser facula measurement distance | |
| CN112398533B (en) | Rapid focusing, transmitting and receiving integrated antenna and rapid focusing method | |
| CA2062550C (en) | Optical distance measuring apparatus | |
| JPH0674763A (en) | Distance measuring apparatus | |
| RU2698569C1 (en) | Method for concealing optical-electronic means | |
| CN217032387U (en) | Laser profile detection device | |
| EP4198571A1 (en) | Underwater imaging | |
| GB2614055A (en) | Underwater imaging | |
| WO2023111519A1 (en) | Underwater imaging | |
| JP2020051846A (en) | Distance measurement device | |
| CN113687488A (en) | Near-infrared wide-spectrum optical lens capable of preventing cat eye effect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190913 |