Диссертация (1025115)
Текст из файла
2СодержаниеСтр.Список сокращений и условных обозначений...……………...…………..5Введение……………………………………………………………………..6Глава 1.Анализ применения голограммных оптических элементов вголографических коллиматорных прицелах, обоснование цели изадач диссертации.………..……………………….……………….1.1.Классификацияисравнительныйанализоптическихустройств прицеливания…………..………………………………...1.2.Структурно-функциональнаясхема17голографическогоколлиматорного прицела с голограммным компенсатором.……...1.4.12Оптические системы голографических коллиматорныхприцелов с голограммными оптическими элементами.…...……...1.3.1225Анализ фоточувствительных регистрирующих сред дляполучения трехмерных голограмм………………………………….291.4.1. Галогенидосеребряный фоточувствительный материал...301.4.2.
Регистрирующая среда на основе бихромированнойжелатины………………………………………………………………….321.4.3. Усадка регистрирующей среды в процессе химикофотографической обработки…………………………………………….1.4.4.Способырегулированиявеличины34усадкирегистрирующей среды………………………………………………….401.4.5.
Спектральная и угловая селективность трёхмерныхголограмм………………………………………………………………...42Постановка задачи исследований диссертационной работы..481.5.1.Обоснование актуальности темы диссертации…...…...481.5.2.Цель и задачи диссертационной работы……...…...…..491.5.Глава 2. Метод расчета и функциональные схемы голограммныхкомпенсаторовдляоптическихсистемголографическихколлиматорных прицелов ……….……………...…………………...503Постановка задачи исследований при разработке метода2.1.расчета и функциональных схем голограммных компенсаторов....502.2. Особенности дифракции света на голограммных решеткахразличного типа………………………………………………………502.3. Особенности дифракции света на тонких пропускающихголограммных дифракционных решетках…………………………..512.4.
Особенности дифракции света на трехмерных пропускающихголограммах…………………………………………………………...532.5. Особенности дифракции света на трехмерных отражающихголограммах…………………………………………………………...572.5.1. Возможность увеличения допустимого изменения длиныволны излучения полупроводникового источника света прииспользовании отражательных голограмм…………………..2.6.Расчетно-формульнаямоделькомпенсаторанаосновепропускающих голограммных оптических элементов…………2.7.Расчетно-формульнаяпропускающихмоделькомпенсатораголограммныхоптическихнаРасчетно-формульнаямодельэлементовкомпенсаторанаиРазработкаголографическихиисследованиеколлиматорныхоптическихприцеловнаОписаниеоптическойсистемы75системосновеголограммных компенсаторов……………………………………….3.1.72основекомпьютерно-синтезированной голограммы Фурье……………Глава 3.62основезеркала……………………………………………………………...2.8.5978голографическогоколлиматорного прицела с голограммным компенсатором наоснове трехмерной пропускающей дифракционной решетки…3.1.1Разработкаоптическойсистемыколлимирующегообъектива……………………..………………………………...3.1.2.Экспериментальныеголографическогоприцелаисследованияна79основемакетатрехмерного804голограммного компенсатора…………………………………3.2.Описаниеоптическойсистемы88голографическогоколлиматорного прицела с голограммным компенсатором наоснове тонкой пропускающей дифракционной решетки..903.2.1 Экспериментальные исследования величины угловогосмещения линии визирования………………………………...3.2.2.Экспериментальныеисследования91макетаголографического прицела……………………………………94Общие выводы и заключение…...……………………………...………….102Список литературы……………………………...…..……………………...1035Список сокращений и условных обозначенийСокращенияГКП – голографический коллиматорный прицелГОЭ – голограммный оптический элементГК – голограммный компенсаторДЭ – дифракционная эффективностьБХЖ – бихромированная желатинаЛВ – линия визированияПеременные0 - длина волны светового пучка для записи - длина волны светового пучка при считыванииn - коэффициент преломления регистрирующей средыb - толщина слоя регистрирующей средыd - период записанной интерференционной картины на поверхностиголограммного оптического элементаИндексы переменныхS – объектная волна, ветвьR – опорная волна, ветвь6ВведениеАктуальностьработы.Применениевстрелковоморужииголографических коллиматорных прицелов (ГКП), включающих в том числеголограммные оптические элементы (ГОЭ) и полупроводниковые источникисвета, позволяет уменьшить время прицеливания, повысить качествоизображения прицельных знаков, увеличить яркость прицельного знака насолнечном фоне, а также в 1,5-2 раза понизить массогабаритные параметрыотносительно коллиматорных прицелов.Большой вклад в разработку и исследование ГКП внесли русскиеучёные, в том числе С.Н.
Корешев, М.К. Шевцов [1], С.Б. Одиноков [2], С.А.Иванов, А.Е. Ангервакс [3]. Среди зарубежных учёных можно отметитьработы Upatnieks J. (США), Tai A.M. (США), Sieczka E.J. (США) [4] и др.Одной из серьёзных научно-технических проблем, возникающих приразработке различных оптических систем ГКП является то, что длина волныиспользуемых в качестве источников света полупроводниковых лазеровизменяется при изменении температуры окружающей среды, что приводит кугловому смещению восстановленного с ГОЭ изображения прицельногознака от оси прицеливания и, соответственно, к ошибке прицеливания [5].
Наоснове анализа литературных и патентных источников установлено, что длярешения этой проблемы в оптических системах таких прицелов используетсядва ГОЭ, один из которых формирует мнимое изображение прицельногознака на объекте прицеливания, а второй компенсирует угловое смещениеизображения при изменении длины волны считывающего светового пучка.Такая система, состоящая из одного, двух или более ГОЭ называетсяголограммным компенсатором (ГК).В настоящее время серийно ГКП выпускаются в EOTech AcquisitionCorp. (США), L-3 Communications Corporation (США), а экспериментальныеобразцы - в АО «ГОИ им.
С.И. Вавилова», МГТУ им. Н.Э. Баумана, в научнотехническом центре ПАО «Красногорский завод им. С.А. Зверева».7В ряде указанных организаций в последние десятилетия былипроведены разработки и исследования оптических систем ГКП на основеотражательных ГОЭ и полупроводниковых лазерных диодов. В тоже времянеменееактуальнойзадачейявляетсяисследованиепримененияпропускающих ГОЭ, в том числе и компьютерно-синтезированных, в такихсистемах с использованием в качестве источника излучения точечногосветодиода.
Поэтому до настоящего времени данный вопрос остаетсянерешенным в полной мере. Особенностью разработки оптических системтаких прицелов на основе ГОЭ заключается в необходимости учётадиапазона перестройки длины волны полупроводникового источника света впределах ±30 нм. Поэтому методика проектирования ГОЭ для оптическихсистем таких прицелов должна учитывать такие особенности.В этой связи диссертационная работа, посвященная разработке методарасчёта, функциональных схем ГК и методики проектирования оптическихсистем ГКП на их основе является весьма актуальной.Целью диссертационной работы является разработка метода расчетаи функциональных схем голограммных компенсаторов, а также создание наих основе оптических систем голографических коллиматорных прицелов,обеспечивающих восстановление несмещаемого прицельного знака.Для достижения поставленной цели были поставлены и решеныследующие научно-технические задачи:1.Проанализированысуществующиеоптическиесистемыголографических коллиматорных прицелов.2.Разработаны и исследованы функциональные схемы голограммныхкомпенсаторов (ГК) для оптических систем голографических коллиматорныхприцелов на основе комбинации пропускающих и отражающих ГОЭ, а такжекомпьютерно-синтезированной голограммы Фурье.3.типа,Разработан метод расчета голограммных компенсаторов различногообеспечивающихкомпенсациюизображения прицельного знака.смещенияугловогоположения84.Создана методика проектирования голограммных компенсаторов,включая компьютерно-синтезированную голограмму Фурье, для оптическихсистем ГКП.5.Справедливостьосновныхположенийдиссертационнойработыподтверждена экспериментальными исследованиями на макетных образцахголографических коллиматорных прицелов, включающих различные типыголограммных компенсаторов.Методы исследований.
При решении теоретических и прикладныхзадач были использованы методы теории оптико-электронных систем,методы математического и компьютерного моделирования.Объектомисследованияявляютсяголограммныекомпенсаторы,обеспечивающие компенсацию смещения углового положения изображенияприцельного знака.Научная новизна работы заключается в том, что в процессепроведения исследований были получены новые научные результатытеоретического и прикладного характера, а именно:1.Разработан метод расчета голограммных компенсаторов на основепропускающих и отражающих ГОЭ, а также компьютерно-синтезированнойголограммы Фурье для оптических систем ГКП.2.Разработаныфункциональныесхемынаосновеголограммныхкомпенсаторов, работающие с лазерными и оптическими источникамиизлучения,оригинальностькоторыхподтвержденапатентаминаизобретения.3.Разработана методика проектирования ГК различных типов, включаякомпьютерно-синтезированную голограмму Фурье, для оптических системГКП.Практическаяразработанныеметодценностьработыкомпенсациизаключаетсяугловоговсмещениятом,чтоположенияприцельного знака, методики проектирования ГК нашли применение присоздании оптических систем КП различного назначения с несмещаемым9прицельным знаком, обеспечивающих их работоспособность в расширенномдиапазоне изменения температуры окружающей среды и минимальныемассогабаритные параметры прицелов.Достоверностьиобоснованностьполученныхрезультатов.Изложенные в работе теоретические и экспериментальные результатысогласуютсямежду собой ис результатамидругихисследований.Предложенные модели и сделанные выводы имеют ясную физическуютрактовку.Обоснованностьрезультатовработыподтверждаетсяпубликациями в журналах, цитированием другими авторами и результатамиобсуждения на конференциях, где докладывались результаты работы.Положения, выносимые на защиту.1.Методрасчетаугловогосмещенияположенияизображенияприцельного знака в диапазоне изменения длин волн источника оптическогоизлучениянеменее±30нмна основеразличныхголограммныхкомпенсаторов.2.Функциональные схемы ГК для оптических систем ГКП с лазерным исветодиодным источниками излучения.3.МетодикапроектированияГК,включаякомпьютерно-синтезированную голограмму Фурье, для оптических систем ГКП.4.Результаты экспериментальных исследований макетных образцов ГК всоставе ГКП, разработанных на основе оптических систем с аналоговымиголограммными оптическими элементами и компьютерно-синтезированнымиголограммами и подтверждающих правильность основных расчётныхсоотношений.Реализация и внедрение результатов диссертационной работы.Результаты исследований, выполненных в работе, использованы ивнедрены в ПАО «Красногорский завод им.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.















