Диссертация (1025115), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Поэтому достаточно очевиднымрешением в данном случае является применение видеокамеры дляодновременного измерения интенсивности множества ДП на выходе ГОЭ,что позволит отказаться от механических схем сканирования.Однако установка матрицы непосредственно за исследуемым ГОЭпрактически невозможна. Это связано с появлением паразитных бликов изасветки в пространстве (требуется не более 1 - 2 мм) между дифракционнойструктурой и защитным стеклом матрицы (которое также вносит искажения).Кроме того, для количественных измерений матрица видеокамеры нуждаетсяв калибровке.1 – лазерный модуль, 2 – светоделитель, 3 – фотоприёмник, 4 –фокусирующая линза, 5 – исследуемый ДОЭ, 6 – модуль оптическойкалибровки, 7 – матовый экран, 8 – коллективная линза, 9 – объектив, 10 –цифровая камера, 11 - фазовая пластинкаРис.
3.5. Оптическая схема устройства для измерения ДЭИзмерение разрешающей способностиПриизмерениивизуальнойразрешающейспособностиГОЭ,проведенном по методике, изложенной ранее, установлено разрешениепоследнего 25-го элемента миры №3 (отчетливо различались все направленияв 4-х зонах элемента). При угловом расстоянии между соседними штрихамиэтого элемента β=2,58'' разрешающая способность ГОЭ будет составлятьβГОЭ=70''. На рисунке представлена фотография изображения миры,сделанная за окуляром зрительной трубки.96Рис. 3.6. Фотография изображения миры через ГОЭИзмерение углового размера прицельной точкиИзмерения проводятся на стенде, в соответствии с Рис. 3.7. По сетке,установленной в плоскости промежуточного изображения коллиматора,определяется линейный размер прицельного знака.
Перевод линейныхразмеров в угловые осуществляется путем деления снятых отсчетов нафокусное расстояние объектива коллиматора.Рис. 3.7. Схема измерения углового размера прицельного знака и контроляпараллакса прицельной марки относительно плоскости прицеливания97Измерение расстояния до плоскости прицельной марки (знака)Осуществляется на описанном ранее стенде, для чего коллиматорвыводится на бесконечность – с помощью триппель-призмы, установленнойперед объективом коллиматора, совмещаются задняя фокальная плоскостьобъектива и передняя фокальная плоскость окуляра, отсчет берется занулевой (установка нуля диоптрий).
Затем перемещением окуляра вдольоптической оси добиваемся наиболее качественного изображения. Снимаемотсчет и по величине этой «дефокусировки» определяем расстояние дообъекта.Измерение коэффициента пропусканияИзмерения проводились с помощью кремниевого фотодиода SiemensBPW34 и универсального вольтметра. Схема исследования представлена нарис. 3.8.На рейтерах на одном уровне устанавливается лазерный диод,аналогичный тому, который используется в прицеле, и фотодиод.
С помощьювольтметра регистрируется сигнал с фотодиода. Между излучателем иприемником вводится ГОЭ и повторно регистрируется сигнал. Отношениесигнала, полученного с ГОЭ, к сигналу, полученному в отсутствии ГОЭ,является коэффициентом светопропускания.Рис. 3.8. Схема исследования коэффициента пропускания ГОЭ98Контроль параллакса прицельной марки (знака)Схема контроля параллакса прицельного знака относительно плоскостиприцеливания представлена на Рис.
3.7.Для контроля параллакса использовался коллиматор с f’ = 1000 мм,выставленный на расстояние 25 м. Ось системы подсветки развернутаотносительно оси визирования на 30.Системаподсветкиголограммысостоитизмодулясполупроводниковым лазером с = 0,650 мкм мощностью 5 мВт (1),микрообъектива (2), точечной диафрагмы (3) и коллимирующего объектива(4).
Расходимость излучения после коллимирующего объектива выставляетсяпри помощи смещения лазерного модуля таким образом, чтобы изображениеприцельного знака восстанавливалось с голограммы (5) на расстоянии 25 м.При этом на сетке коллиматора строится изображение прицельного знака.Данное изображение является интегральным (т. е. строится всеми точкамиголограммы), поэтому по данному изображению можно качественно оценитьискажения прицельного знака, связанные с присутствием параллакса иаберрациямиголограммы.Количественнопараллаксможнопроконтролировать, используя диафрагму, установленную в плоскостиголограммы(6).
Диафрагма имеет диаметр3мм, чтоидентичноусредненному размеру зрачка глаза. При этом изображение прицельнойметки в плоскости сетки коллиматора становится резким, так как прирассмотрении метки через столь малую апертуру практически исчезаютискажения прицельной метки. При сканировании диафрагмой вдольголограммы наблюдается смещение изображения прицельной метки вплоскости сетки коллиматора. Если в качестве окуляра коллиматораиспользовать окуляр-микрометр, то можно снять отсчеты по его шкале ичисленно оценить параллакс. Перемещая диафрагму в плоскости голограммыгоризонтально и вертикально можно оценить параллакс прицельной метки вгоризонтальном и вертикальном направлении соответственно.99Измерениепараллаксавосстановленногосизображенияголограммногоприцельногооптическогознака,элементавгоризонтальном направлении.При измерении горизонтального параллакса шкала окуляр-микрометраразворачивается горизонтально.
По данной шкале снимаются отсчеты приперемещении диафрагмы горизонтально в плоскости голограммы. В таблице2 приведены величины отсчетов по шкале окуляра в зависимости откоординаты диафрагмы 3 мм на голограмме (для горизонтальногопараллакса).Таблица 3.1.Результаты измерений горизонтального параллаксаКоординатыХ=0 ммХ=5 ммУ=0 ммУ=5 ммУ=10 ммУ=15 мм4,3 мм4,5 мм4,8 мм4,9 мм4,3 мм4,4 мм4,5 мм4,8 ммХ=10мм4,3 мм4,35 мм4,5 мм4,6 ммХ=15мм4,6 мм4,7 мм4,95 мм5,05 ммХ=20мм4,85 мм4,85 мм4,7 мм4,6 ммДля определения максимального параллакса по горизонтали в апертуревсей голограммы необходимо из максимального значения, полученного пошкале окуляр-микрометра, вычесть минимальное значение и перевестирезультат в угловые минуты:5,05 4,3 180 601000 2,58.Для определения горизонтального параллакса по центральной осинеобходимо из максимального значения по Х, полученного по шкале окулярмикрометра, вычесть минимальное значение по Х при значении У=5 мм или10 мм (наихудший вариант при 5 мм) и перевести результат в угловыеминуты4,85 4,35 180 601000 1,72.100Следовательно,горизонтальныйпараллаксповсейапертуреголограммы не превышает 2,5 угловых минут (0,0007 рад), а горизонтальныйпараллакс по центральной оси (при У=5 мм) около 1,7 угловых минут(0,00051 рад).Е.2)Измерениепараллаксаизображенияприцельногознака,восстановленного с голографического оптического элемента в вертикальномнаправлении.При измерении вертикального параллакса шкала окуляр-микрометраразворачивается вертикально.
По данной шкале снимаются отсчеты приперемещении диафрагмы вертикально в плоскости голограммы. В таблице 3приведены величины отсчетов по шкале окуляра в зависимости откоординаты диафрагмы 3 мм на голограмме (для вертикальногопараллакса).Таблица 3.2.Результаты измерений вертикального параллаксаКоординатыУ=0 ммУ=5 ммУ=10 ммУ=15 ммХ=0мм4,9 мм4,5 мм4,1 мм4,0 ммХ=5мм4,3 мм3,95 мм3,9 мм3,8 ммХ=10мм4,15 мм3,9 мм3,8 мм3,65 ммХ=15мм3,8 мм3,3 мм3,3 мм3,3 ммХ=20мм3,7 мм3,5 мм3,4 мм3,3 ммДля определения максимального параллакса по вертикали в апертуревсей голограммы необходимо из максимального значения, полученного пошкале окуляр-микрометра, вычесть минимальное значение и перевестирезультат в угловые минуты4,9 3,3 180 601000 5,50.Для определения вертикального параллакса по центральной осинеобходимо из максимального значения по У, полученного по шкале окулярмикрометра, вычесть минимальное значение по У при значении Х=10 мм иперевести результат в угловые минуты1014,15 3,65 180 601000 1,72.Следовательно, вертикальный параллакс во всей апертуре голограммы5,5 угловых минут (0,00165 рад), а вертикальный параллакс по центральнойоси (при Х=10 мм) около 1,7 угловых минут (0,00051 рад).102Общие выводы и заключениеПроведенныетеоретическиеиэкспериментальныеисследованияпозволяют сделать следующие выводы.1.Разработанметодкомпенсацииугловогоуходаположенияизображения прицельного знака на основе многокомпонентных ГОЭ вдиапазоне изменения длин волн источника когерентного излучения ±50 нм (вслучаеаналоговогомногокомпонентногоГОЭ)илиполностьюегоисключить – в случае КСГФ.2.Разработаны оригинальные функциональные схемы коллиматорныхприцелов на основе аналоговых многокомпонентных ГОЭ, позволяющих свысокой точностью исключить смещение прицельного знака от линиивизирования (при -40 °C максимальное угловое смещение 3,5’’).3.Впервые получена функциональная схема коллиматорного прицела, воснове которой лежит компьютерно-синтезированная голограмма Фурье,нулевой порядок которой выполняет функцию центральной прицельнойточкицентрально-симметричногоотношенияинтенсивностисимвола.центральногоЧтопозволилоприцельногодобитьсяэлементакинтенсивности периферических элементов знака порядка 100:1 и ниже примощности источника излучения в 0,8 мВт.4.Проведены экспериментальные исследования макетных образцов ГКПс оптическими системами на основе многокомпонентных ГОЭ различныхтипов для оценки величины ухода углового положения изображенияприцельного знака в расширенном диапазоне изменений длин волнисточниковкогерентногоинекогерентногоизлучений.Наосноверезультатов, полученных от проведенных исследований, подтвержденасправедливость основных теоретических положений диссертации.103Список литературы1.Оптические системы голографических коллиматорных прицелов / С.Н.Корешев, М.К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
