DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-39-44


УДК681.7.028.24

ЮСТИРОВКА ПЕРЕДАЮЩЕГО КАНАЛА ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 

Пронин В.В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Пронин  В.В.  Юстировка  передающего  канала   лазерной   локационной   системы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т.  1.  № 1.  С.  39–44. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-39-44


Аннотация

Предмет исследования. Передающий канал лазерной локационной системы, составленный из лазера и телескопического расширителя его излучения, формирует на выходе из системы лазерный пучок с заданными геометрическими параметрами, в частности, он может формироваться квазипараллельным пучком или иметь перетяжку на заданном расстоянии. Метод. На основе методов геометрической оптики разработана высокоточная установка, позволяющая осуществлять формирование лазерного пучка с заданными геометрическими параметрами. Установка построена на базе зеркального параболического коллиматора и матричной пироэлектрической камеры, которая находится в его фокальной плоскости и имеет возможность перемещаться вдоль его оси. Плоские диагональные зеркала установлены таким образом, что делят пучок, выходящий из расширителя лазерного излучения, и направляют его на периферийные диаметрально противоположные световые зоны коллиматора. После отражения от параболы пучки сходятся под достаточно большим углом, величина которого удобна для дальнейшего анализа. Если лазерная локационная система юстируется с целью уменьшения расходимости, то матричную камеру располагают в фокальной плоскости коллиматора. Если юстировка имеет целью создать перетяжку лазерного излучения на заданном расстоянии, то тогда матричную камеру помещают на определенном расстоянии от фокальной плоскости. Процесс юстировки сводится к регистрации координат центров тяжести пучков, идущих от краев параболы при попеременном их перекрытии. Как только разница координат пучков становится соизмеримой с погрешностью измерений, процесс завершается. Основные результаты. Методика предполагает юстировку телескопического расширителя совместно с лазером, что устраняет ошибки, связанные с установкой этих двух компонентов друг относительно друга. При работе не требуется трудоемких перемещений фотоприемника в пространстве и последующих расчетов, и используется меньшее количество оптических элементов. Кроме того, исключается влияние флуктуаций мощности лазерного излучения. Используя эту технику юстировки, была настроена система, состоящая из СО2-лазера с расходимостью 7,5 мрад и телескопического расширителя с увеличением 10 крат. Полученная точность юстировки составила 10 % от значения расходимости излучения лазера. Показано, что основной вклад в точность юстировки вносит погрешность регистрации координат центров тяжести изображений, которая во многом зависит от флуктуаций мощности лазерного излучения. Практическая значимость. Предлагаемая методика обладает малой трудоемкостью, достаточной для практического применения, точностью и может быть реализована в условиях лабораторий предприятий, осуществляющих производство лазерных локационных систем.


Ключевые слова: юстировка системы, лазеры, телескоп, коллиматорная установка, параболическое зеркало, матричная пироэлектрическая камера

Благодарности. Автор выражает благодарность за помощь на начальном этапе работы и обсуждение результатов при подготовке статьи В.В. Коротаеву, Н.Г. Кувшинову, А.В. Нужину, А.Н. Старченко.

Список литературы
 1. Климков Ю.М. Оптическая система для формирования лазерных пучков с постоянным размером перетяжки на различных расстояниях от лазера // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 1990. № 6. С. 90–95.
2. Климков Ю.М. Сравнение коллимирующих и фокусирующих лазерных оптических систем // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 1993. № 1-2. С. 172–176.
3. Аникст Д.А., Голубовский О.М., Петрова Г.В., Фельдман Г.А. Оптические системы геодезических приборов. М.: Недра, 1981. 240 с.
4. Дубовик А.С., Апенко М.И., Дурейко Г.В., Жилкин А.М., Запрягаева Л.А., Романов Д.А., Свешникова И.С. Прикладная оптика: учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1982. 612 с.
5. Климков Ю.М. Прикладная лазерная оптика. М.: Машино- строение, 1985. 128 с.
6. Айхлер Ю., Айхлер Г.И. Лазеры. Исполнение, управление, применение: пер. с нем. М.: Техносфера, 2012. 496 с.
7. Буряк О.В., Ястребков А.Б. Мощный импульсно-периодический Nd3+–YAG лазер с комбинированной накачкой диодными матрицами // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2009. № 12. С. 12– 16. doi: 10.3103/S1068335609120033
8. Венедиктов А.З., Ястребков А.Б., Буряк О.В. Твердотельный лазер с диодной накачкой. Патент RU 2361342 C1. Бюл. 2009 № 19.
9. Нужин В.С., Солк С.В., Нужин А.В. Метод фокусировки лазерного телескопического расширителя в ИК области спектра // Оптический журнал. 2004. Т. 71. № 2. С. 25–27.
10. Lashmanov O.U., Nuzhin A.V. Application of CCDs matrix for alignment of optoelectronic devices with lasers // IEEE Photonics Technology Letters. 2015. V. 27. N 15. P. 1636–1638. doi: 10.1109/LPT.2015.2432912
11. Березин В.В., Цыцулин А.К. Обнаружение и оценивание координат изображений точечных объектов в задачах астронавигации и адаптивной оптики // Вестник ТОГУ. 2008. № 1. С. 11–20.
12. Старосотников Н.О., Фёдорцев Р.В. Оценка точности определения координат энергетического центра тяжести тест-объекта коллиматора в схемах контроля оптико-электронных приборов с матричными фотоприемниками // Наука и техника. 2015. № 5. С. 71–76.
13. Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения: учеб. пособие для вузов. М.: Машиностроение, 1987. 264 с.
14. Козинцев В.И., Орлов В.М., Белов М.Л., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Оптико-электронные системы экологического мониторинга природной среды: учеб. пособие для вузов / под ред. В.Н. Рождествина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 528 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2020 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика