Страница: 2/9
Ниже рассматриваются общие вопросы построения и применения оптико-электронных и квантовых систем и устройств (ОЭС) с учётом динамики внешних условий.
Оптико-электронными принято называть системы и устройства, в состав которых входят как оптические так и электронные узлы, причем и те и другие служат для выполнения основных задач, решаемых данным прибором, т.е не являются вспомогательными звеньями (примеры вспомогательных звеньев – это элементы осветительных, отсчетных и т.п. устройств).
Сущность физических процессов, определяющих действие ОЭС, заключается в преобразовании одного вида энергии в другой и, в частности, энергии излучения оптического диапазона спектра в электрическую. Т.о. действие ОЭС основано на приеме электромагнитного излучения во всей оптической области спектра, которая включает диапазон длин волн от 1 нм до 1 мм. Впоследнем выделяют участки ультрафиолетового (0.001 –0,38 мкм), видимого (0,38-0,78 мкм) и ИК (0,78-1000 мкм) излучения (см. структуру спектра электромагнитного излучения).
1. Задачи, решаемые с помощью ОЭС
С помощью ОЭС контактными и дистанционными методами получают информации
· о размерах,
· форме,
· положении,
· энергетическом состоянии тел-объектов наблюдения, обнаружения, исследований
Указанные задачи реализуются в результате приема излучения в нужном спектральном диапазоне длин волн, при заданных ракурсах и поле зрения с получением на выходе приемника излучения электрического сигнала, который обрабатывается с целью выделения из шумов для последующего информационного анализа.
Начало развития ОЭС как мощного инженерно-физического направления техники мы вправе отнести к сороковым годам ХХ века, поскольку именно в этот период удалось перейти от уровня простейших приборов, рассчитанных только на пассивный метод работы /т.е. на прием видимого и теплового излучения нагретых объектов/ к отработке принципов построения квантовых оптических локационных систем, использующих в своей основе источники когерентного излучения – лазеры.
ОЭС могут быть квалифицированы по следующим признакам:
· рабочей области спектра (УФ, видимая, ИК);
· способу формирования информационного поля или типу источника излучения;
· способу обработки (использования) информации;
Спектр электромагнитного излучения
· решаемой задаче;
· ширине рабочей полосы длин волн и т.д.
Способ формирования информационного поля определяется, прежде всего, типом источника излучения и, в связи с этим, различают:
· пассивные ОЭС, воспринимающие либо собственное излучение наблюдаемого участка пространства, либо совокупность собственного и отраженного излучения (доля последнего формируется солнцем, луной, звездами и т.д);
· активные ОЭС, в которых используется искусственный источник подсветки исследуемого участка пространства при последующем информационном анализе сигналов, сформированных при приеме отраженного объектом излучения в строго выделенном спектральном диапазоне;
· комбинированные, в которых задействованы оба из обозначенных выше методов.
Способ обработки (использования) информации определяет:
· автоматические ОЭС,
· индикационные ОЭС, в которых информация выдается в виде, пригодном для принятия решения человеком-оператором.
Исходя из решаемых задач ОЭС подразделяется на:
· пеленгационные (определение положения объекта в пространстве наблюдения).Сюда относятся оптические пеленгаторы, оптические головки самонаведения.
· наблюдательные (тепловизионные, приборы ночного видения и т.д.),
· локационные (дальномеры, измерители скоростей и т.д.),
· фотометрические приборы широкого и специального применения для оптико-физических измерений (фотометры, нефелометры и т.д).
С учетом ширины рабочей области длин волн ОЭС подразделяют на:
· интегральные (радиометры, тепловизоры и т.д.),
· спектральные (спектрометры, спектрорадиометры и т.д.).
Учитывая особенности квантовых систем и устройств, при их классификации выделяют:
· квантовые стандарты длины, частоты и времени;
Реферат опубликован: 10/03/2009