Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 167

Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов — М.: Логос, 1999. — 480 c.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка): teoriyairaschetelektronnihpriborov1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 161 162 163 164 165 166 < 167 > 168 169 170 171 172 173 .. 188 >> Следующая


Учет конкретных условий работы конкретного прибора часто позволяет пренебречь целым рядом составляющих сигнала и тем самым значительно упростить расчет. Основными факторами, учитываемыми на данном этапе расчета, могут являться: спектральный диапазон работы;

наличие или явное преобладание тех или иных излучений (объектов, фонов, помех, среды); специфика ОЭП;

условия работы ОЭП (географические зоны, климатические и метеорологические условия, длительность работы и время суток, трассы прохождения излучения и множество других);

энергетические, оптические, геометрические и прочие параметры и характеристики излучения объектов, фонов, помех, среды.

Наконец, рассмотрим случай работы ОЭП активным методом. Поскольку источником энергии излучения, переносящей полезный сигнал, при активном методе работы является передающая оптическая система, покажем, как определяется поток излучения ДФС на входном зрачке приемной части всей оптико-электронной системы (рис. 14.4). Передающая система 1, имеющая яркость источника Le, коэффициент пропускания х01 и площадь выходного зрачка Abux, направляет пучок лучей на объект 2, находящийся на расстоянии I1 от нее. Часть потока, отраженного от объекта 2, попадает на входной зрачок площадью Abx приемной оптико-электронной системы 3, находящейся на расстоянии I2 от объекта. Поскольку в общем случае условия прохожде-

420 Глава 14. Энергетические расчеты оптико-электронных приборов

ния пучком путей IrHl2 могут быть различны, обозначим через тс2 и тс2 соответствующие коэффициенты пропускания сред на единицу пути.

Рис.14.4. К выводу (14.11)

Коэффициент пропускания приемной системы обозначим через хд2. При больших расстояниях I1 облученность в плоскости объекта 2 будет равна

W1I

Iz h

ых = T1I tlo.

1C1 J2 '

lI

(14.9)

где L1e = (п'Iп) Le, п' и п — показатели преломления оптических сред по обе стороны объектива передающей системы; Le — энергетическая яркость источника; Ie0 — осевая сила излучения передающей системы.

После отражения потока объект 2 можно рассматривать как излучатель для приемной системы 3. Яркость его по направлению а будет

Ьа=гаЕе/п._ (14.10)

где га — коэффициент яркости поверхности объекта 2, например, для диффузного ламбертова отражателя га равен коэффициенту отражения поверхности объекта р.

Применяя формулу типа (14.6), можно найти ДФе, поступающий на вход приемной системы от площадного излучателя:

ДФ„

. .'2 Г AiX

т,.„ -bBn Г5->

I'

где A2 — видимая из входного зрачка площадь отражающей поверхности объекта. Подставляя в последнюю формулу значения Lea и Ee,

421 JO. Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

выраженные в соответствии с (14.10) и (14.9), получаем

(14.11)

На выходе приемной системы, как и ранее, ДФ' =ДФ т02.

Формула (14.11) для случая площадного излучателя имеет достаточно общий вид. В ряде конкретных применений ее можно видоизменить и порой упростить. Например, при I1= I2= I, круглом выходном зрачке диаметра D' передающей оптической системы, т.е. при Abmx=KD'2,/4, при диффузном характере отражения поверхности объекта 2, т.е. при г0=р, и Tcl= Tc2= Tc поток

Следует помнить, что при спектральной селективности излучения и пропускания необходимо учитывать спектральный характер коэффициентов т и га, а также яркости источника Le, т.е., например, формулу (14.11) для работы в спектральном диапазоне X1 ... X2 можно записать в виде

Аналогично (14.11) можно получить формулы и при других пространственных соотношениях, например, когда объект 2 перекрывает все угловое поле приемной системы.

Выражения для потоков или облученностей, создаваемых помехами или фонами, находящимися в угловом поле приемной системы, определяются так же, как и при пассивном методе работы ОЭП. В совокупности с выражениями для полезного сигнала, аналогичными (14.11), они служат для составления основного энергетического уравнения прибора.

При активном методе работы для улучшения энергетических соотношений в системе, помимо таких мер, как увеличение яркости источника и диаметра выходного зрачка передающей оптической системы, весьма эффективным является увеличение коэффициента га. Это возможно только в том случае, если разработчик может изменять конструкцию объекта 2. Например, в оптико-электронных дальномерах широко применяются уголковые отражатели, устанавливаемые на объекте, расстояние до которого измеряется. Эти отражатели (трип-пель-призмы) обладают свойством отражать попадающий на них поток в том же направлении, откуда этот поток пришел. Таким образом

422



ix

ДФ

Глава 14. Энергетические расчеты оптико-электронных приборов

достигается заметное повышение уровня полезного сигнала, приходящего на входной зрачок приемной системы. Кроме того, возможно уменьшить угловое поле приемной системы, что способствует уменьшению потока от протяженных фонов, снижающих пороговую чувствительность всего прибора.

14.4. Расчет потерь потока в оптической системе

Определим выражение для коэффициента пропускания оптической системы, который входит в полученные в §14.3 выражения.
Предыдущая << 1 .. 161 162 163 164 165 166 < 167 > 168 169 170 171 172 173 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed