Оптико-электронные системы
Методическое пособие - Радиоэлектроника
Другие методички по предмету Радиоэлектроника
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ (КВАНТОВЫЕ)
СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
СОДЕРЖАНИЕ
1.Задачи, решаемые с помощью ОЭС22.Краткий исторический очерк43.Сравнение приборов (систем) оптического диапазона с радиоэлектронными устройствами
64.Основные энергетические и фотометрические величины75.Основные характеристики излучателей96Типовая структура ОЭС и основные его характеристики117.Фоны их общая характеристика138.Ослабление оптического излучения в атмосфере348.1.Молекулярное поглощение излучения348.2.Методы расчета МП348.3.Аэрозольное ослабление оптического излучения418.4.Релеевское рассеяние излучения438.5Атмосферная рефракция и турбулентность459.Пример оценки контрастов малоразмерных объектов5710.Оптические материалы6110.1.Показатель преломления6210.2.Пропускание, отражение6310.3.Физические свойства материалов6410.4.Используемые оптические материалы6410.5.Нетрадиционные оптические материалы на основе стекла6611.Оптические фильтры6611.1.Классификация оптических фильтров6611.2Характеристики оптических фильтров6711.3Основные типы оптических фильтров6812.Оптические системы формирующие изображение в ИК области спектра
7012.1.Зеркальные телескопические системы7012.2.Зеркально-линзовые телескопы7212.3.Вспомогательные оптические элементы7412.4.Формирование изображения, аберрации7413.Детекторы оптического излучения7813.1.Характеристики детекторов оптического излучения7813.2.Типы детекторов излучения8013.2.1Фотонные приемники8013.2.2.Тепловые приемники излучения8113.3.Промышленные образцы приемников8214.Фотоприемники с переносом заряда (ПЗС)8414.1.Трехфазный ПЗС8414.2.Двухфазный ПЗС8614.3.Приборы с инжекцией заряда (ПЗИ)88
15.
Системы охлаждения приемников излучения
9215.1.Охлаждение сжиженными газами9215.2.Охлаждение за счет эффекта Джоуля -Томсона9215.3.Криогенные машины9215.4.Термоэлектрическое охлаждение9816.Сканирующие системы9816.1.Траектории сканирования при регулярном поиске9916.2.Типы сканирующих устройств10116.3.Оптико-механическое сканирование11217.Анализаторы изображения растровая модуляция12617.1.Классификация и принцип действия растровых анализаторов12617.2.Амплитудная модуляция12717.3.Частотная модуляция13617.4.Фазовая модуляция13617.5.Амплитудно-частотная модуляция14017.6.Импульсно-частотная модуляция14017.7.Амплитудно-фазовая модуляция17.8.Частотно-фазовая модуляция18.Видимость в атмосфере15018.1.Определение МДВ15118.2.Трассовые измерители метеорологической дальности видимости15218.3.Нефелометрический метод определения МДВ15618.4.Нефелометры аэрозольные спектрометры15819.Технические основы систем лазерного зондирования16119.1.Применение технологии флуоресцентного анализа в других практических задачах
16719.2.Источник фемтосекундного импульсного излучения в
атмосфере
169
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: