Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов (4-е изд., 1999) (1095908), страница 44
Текст из файла (страница 44)
От этого недостатка свободны сканирующие устройства на базе диссекторов. Диссектор представляет собой электровакуумное устройство— передающую телевизионную трубку, состоящую из двух секций: переноса изображения и электронного умножения (рис. 8.11). Эмитти- руемые под действием падающего на т 5 5 Е 5 фотокатод 1 потока излучения элек- троны ускоряются электрическим н полем в направлении анода -диаф- тта рагмы 4. Фокусирующая система 2 т переносит электронное изображение еаййИмйз ° азха в плоскость диафрагмы 4. С помощью двух пар отклоняющих катуРис. 8.11.
Схема Аиссектора шок 3, создающих взаимно перпендикулярные магнитные поля, осуществляется перенос электронного иэображения по произвольной траектории в плоскость 4. Этот перенос, т.е. развертка изображения, может быть круговым, строчным и т.п. ЭЛектроны, прошедшие через отверстие в диафрагме 4, попадают на электронный умножитель 6, с выхода которого снимается видеосигнал. К основным достоинствам диссектора относятся высокое быбтродействие, возможность получения произвольной траектории разВзртки, простота конструкции, а к основным недостаткам — невысокая Чувствительность, что обусловлено отсутствием накопления зарядов За период сканирования.
В последние годы все шире в качестве сканирующих устройств бтали использовать твердотельные аналоги передающих телевизион- 231 Кокжролькыв вопросы 232 Ю,Г. Якушенкое. Теория н расчет оптико-электронных приборов ных трубок и прежде всего ПЗС-структуры. Принцип их действия был рассмотрен выше. Это — системы с накоплением зарядов со всеми при.
сущими им достоинствами и недостатками. Жесткий растр, малые размеры, масса и потребляемая мощность, большая степень интегра. ции, большие надежность, стабильность работы и срок службы - вот их основные достоинства по сравнению с фотоэлектронными вакуум. ными сканирующими устройствами.
О других их достоинствах, как н о недостатках (дороговизна, неоднородность чувствительности, ограниченный спектральный диапазон), речь шла выше. Помимо ПЗС в сканирующих (самосканирующих) системах используются сканисторы, фотоматрицы, приборы с инжекцией заряда и ряд других устройств (см. гл. 6, 7, а также [10, 20, 30)). 8.5. Сканирующие системы с электрическим управлением пространственным положением оптического пучка Сканирующие системы с электрическим управлением пространственным положением оптического пучка широко применяют как при активном, так и пассивном методах работы ОЭП.
При лазерном источнике излучения иногда используют внутрирезонаторные системы отклонения, которые позволяют осуществить как непрерывное, так и дискретное сканирование пространства предметов. Наибольшее распространение получили способы «внешнего» сканирования с помощью электрооптических, акустооптических и некоторых других устройств — дефлекторов. Эти устройства применяются как в передающих, так и в приемных оптических системах ОЭП. Электрооптические дефлекторы действуют на основе использования линейного электрооптического и магнитоэлектрического эффектов.
Они характеризуются: числом ячеек (каскадов) отклонений; числом позиций, на которое можно отклонять пучки лучей, а также разрешающей способностью; рабочим спектральным диапазоном и коэффициентом пропускания в этом диапазоне; остаточным (фоновым) уровнем сигнала при отключенном каскаде отклонения; быстродействием, определяемым временем перехода с одного элемента разрешения на соседний; электрическим напряжением переключения каскадов.
Каждая ячейка дискретного дефлектора состоит из поляризатора, предназначенного для превращения излучения в линейно поляризованное и использующего электрооптический ( х'эРезОтт, СгВгэ и др.) или магнитооптический (КН РО„ХНзН РО„1дХЬО и др.) эффекты; пе- Глава 8. Сканирование з оптико.электронных приборах реключателя плоскости поляризации, служащего для изменения направления поляризации входного пучка на 90', отклоняющего элемента, обеспечивающего пространственное (угловое) разделение пучков лучей со взаимно ортогональной поляризацией. Такие дефлекторы позволяют обеспечить большую частоту сканирования, высокую пространственную разрешающую способность. Одними из основных их недостатков являются довольно высокое питающее напряжение, ограниченный спектральный диапазон и большие потери на поглощение.
Акустооптические дефлекторы работают по принципу отклонения лучей при периодическом пространственном изменении плотности среды (ячейки) под воздействием акустических волн, возбуждаемых в ней. Акустические волны образуют фазовую решетку с периодом, равным их длине. Пучок, проходящий через ячейку, дифрагирует на этой решетке. Изменяя длину тк, акустической волны, можно менять положение отдельных максимумов дифракционного изображения. Если пучок падает на бегущую акустическую волну под определенным углом, то наблюдается только дифракция первого порядка (дифракция Врэтта). При изменении Х, меняется угол прихода лучей, соответствующих этой дифракции, т.е.
происходит сканирование. В качестве материалов для акустооптических дефлекторов используются ТеО, РЬМоО„и многие др. Электрооптические и акустооптические дефлекторы позволяют создать двумерные многопозиционные системы с числом позиций 10л...10' и частотой переключения порядка 10 Гц и более. Мощности, необходимые для управления ими, составляют несколько ватт при размерах входных зрачков до нескольких десятков миллиметров.
1. Почему сканирование может повысить помехозащищенность ОЭП? 2. Сравните преимущества и недостатки схем последовательного и параллельаого сканиронания. 8. Какие требования и почему предъявляют к многозлемеетиым приемникам, используемым з сканирующих системах Оэпт 4. Какими средстзлми можно увеличить скорость сканирования при спиральной и Егрочной траекториях и чтопрепятстзует зтомут б. Какие спещтфические требования предъявляются к оптической системе сканиРующего ОЭП (для различных методов сканирозаниял б.Дайте срзлнительную характеристнкуоптико-механическими оптоэлектронным щюиирутощим системам. Ю.Г.
Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов Глава 9. МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ СИГНАЛОВ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ 9.1. Назначение, классификация и особенности модуляции потока излучения Прием полезною сигнала и измерение его параметров во многих ОЭП нельзя или трудно вести, если не принять специальные меры, обеспечивающиее отделение (фильтрацию) сигнала от помех, усиление его до необходимого уровня, предварительное выделение достаточно характерных признаков сигнала и т.д. К числу таких мер относятся модуляцияи демодуляция. Модуляцией принято называть изменение одного или нескольких параметров сигнала — носителл информации.
Модуляция оптическогосигнала — потока излучения — служит обычно длл решения двух основных задач: Р) для изменения параметров сигнала в соответствии с какими вибо свойствами или параметрами наблюдаемого объекта, например дальностью до излучателя или его угловым положениемд2) для выделении полезного сигнала на фоне шумов и помех.
Прн активном методе работы ОЭП с помощью модуляции обычно решают обе эти задачи; при пассивном методе модуляция используется прежде всего для решения второй задачи, а в сочетании с анализом изображения, например при сканировании углового поля прибора, и для создания сигнала, связанного с каким-либо параметром наблюдаемого объекта. В гл. 7 при рассмотрении анализаторов различного типа были п риведены примеры изменений (модуляции) амплитуды, фазы, частоты сигнала, соответствующих изменениям параметров источника сигнала, например ею координат.
Глава 9. Модуляция и демодуляция в оптико-электронных приборах Для решения второй задачи с помощью модуляции спектр сигнала»переносится» в ту область частот, где меньше влияние помех, как Вйутренних, так и внешних, и где происхоДит его отделение от помех.
После фильтрации сигнала необходимо выделить полезную (низкочастотную) информацию. нелинейная операция, заключающаяся в ввозвращении» спектра сигнала в низкочастотную область, т. е. в врестановлении модулирующего выгнала, называется демодуляцией (детектированием). Часто в ОЭП применяется модуляция с несущей (двухкратная модуляция).
В атом случае сигнал, содержащий полезную (низкочастотную) информацию о наблюдаемом объекте, модулирует более выеокочастотное (несущее) колебание. Вследствие инерционности больШинство приемников излучения, используемых в настоящее время, МВ реагирует на изменения амплитуды электромагнитного колебания, йроисходящие с оптической частотой (10" ...10'в Гц).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
