Дальность оптическая

В передающее устройство, предназначенное для передачи информации с помощью световой несущей, входят лазер, модулятор и оптическая система. Высокочастотную световую несущую вырабатывает лазер. Роль модулятора заключается в наложении передаваемой информации на световую несущую. Оптическая система в передатчике необходима для фокусировки излучения лазера, чтобы получить малый телесный угол расхождения. Это позволяет обеспечить большую дальность оптической связи и высокую помехозащищенность. [c.208]

Оптическая линия связи на газовом Oj-лазере. Линия предназначена для передачи информации с помощью излучения газового СОз-лазера непрерывного действия. Применение такого лазера позволило существенно увеличить дальность действия систем передачи информации за счет большой мощности лазера и слабого [c.317]

Лазерное устройство сигнализации (ЛУС). Устройство предназначено для установления оптической связи между передатчиком и приемником, входящими в систему ЛУС, и для фиксации нарушений этой связи. Оно может быть использовано для сигнализации о превышении габаритных размеров транспортных устройств по сравнению с допустимыми, для охраны различных объектов, территорий и т. д. Устройство выполнено в виде переносных приборов питание может осуществляться от аккумуляторов, батарей и выпрямителей с напряжением 9—12 В. Используется полупроводниковый лазер с длиной волны излучения 0,9 мкм. Максимальная дальность связи до 100 м, потребляемая мощность от источника питания менее 1 Вт. [c.319]

Малогабаритная оптическая линия связи. Линия предназначена для телефонной двусторонней связи в пределах оптической видимости в любое время суток. Излучающим элементом служит неохлаждаемый полупроводниковый лазер со средней мощностью излучения 3—6 мВт. Максимальная дальность действия 6 км (при затухании в атмосфере 1,5 дБ/км). Полоса передаваемых частот 300—3400 Гц. Время непрерывной работы не более 12 ч. Оптические оси трех ветвей (приемная, передающая и визирная) совмещены с точностью до Г. Диаграмма направленности излучения составляет от 10 2 до 1° 10. Приемный канал содержит интерференционный светофильтр на длину волны излучения лазера 0,9 мкм с полосой пропускания 250 А. Поле зрения прибора 1—1,5 . Визир состоит из прямой телескопической системы, имеющей восьмикратное увеличение и поле зрения 6—7°. Поворотный механизм позволяет производить плавный поворот прибора на 360°, а по углу места 45°. [c.319]

Рис. 25 дает оптическую плотность тумана на основе измерений визуальными или физическими приемами. Как видно из рисунка, оптическая плотность на километр для эталонного излучения изменяется от 0,1 до 2,1 видимости при 0,7 мкм между 17 км и 800 м. Замечено, что поглощение туманом весьма быстро уменьшается с увеличением длины волны. Для тумана наибольшей изученной плотности пропускание на километр составляет 0,1% для 0,4 мкм, 14% для 1 мкм и 83% для 10 мкм. Сделав весьма близкое к истине допущение, что измерительные приборы различных видов могут, подобно глазу, обнаруживать контраст минимум 0,01, получаем, что прибор, чувствительный к 0,4 мкм, будет иметь дальность действия 550 м. Эта дальность действия составит 2 км для прибора. [c.48]

Дальность действия телефонной связи на инфракрасных лучах, разумеется, зависит не только от прозрачности атмосферы, но и от яркости источника излучения, диаметра оптической системы и чувствительности приемника. Появление в последнее время таких новых источников излучения, как ксеноновых дуговых ламп с яркостью свечения, доходящей до 2 млн. стильбов, позволяет предвидеть дальнейшее развитие инфракрасной телефонии. [c.374]

В более наглядной форме различия между отдельными азимутами обнаруживаются на рис. 15, которая дает горизонтальную проекцию дальности видимости Lx как функцию высоты полета. Переход от оптических высот т к геометрическим Z осугцествлялся по показательному закону, причем параметры последнего [c.707]

В настоящее время статистическая теория передачи информации в оптическом диапазоне, основанная па теории решений, разработана очень слабо. Имеется небольшое число статей, посвященных обнаружению и выделению когерентных световых сигналов. В то же время возможности обнаружения и выделения полезных сигналов в системах оптического диапазона далеко не исчерпываются решениями, предложенными в этих статьях. Поэтому необходимо исследование максимального числа вопросов, связанных с разработкой статистической теории связи в оптическом диапазоне. При этом если для радиодиапазона актуальность статистической теории остро ощущается лишь для систем связи большой дальности, то в оптическом диапазоне, в силу указанных выше причин, уже на небольших дальностях уровень принимаемого сигнала невысок и оптимальная обработка сигнала с целью выделения информации становится необходимой. [c.10]

Реализация систем связи с ОКГ в настоящее время затруднена из-за сложности обнаружения корреспондента узким лучом. Одной из важнейших проблем в разработке оптических систем связи следует считать проблему создания устройств нацеливания узких лучей. Высокие помехоустойчивость и дальность действия оптических систем связи могут быть сведены к нулю вследствие трудности наведения и удержания узкого луча на точно заданном направлении. [c.10]

В четвертой главе исследуется и разрабатывается метод статистической оценки среднего времени вхождения в связь двух объектов, снабженных системами сканирования узких лучей ОКГ и соответствующими приемниками Необходимость включения этого материала в монографию объясняется чрезвычайной актуальностью проблемы, поскольку реализация преимуществ оптических (лазерных) систем связи существенно зависит от ширины диаграмм направленности антенн передающих и приемных устройств, что определяет, с одной стороны, энергетику передатчика и чувствительность приемника, а с другой — вес и габариты оптических антенных устройств. Анализ этой проблемы со статистических позиций объясняется практической возможностью создания антенных устройств приемопередатчиков с чрезвычайно узкими диаграммами направленности, относительно большими областями сканирования лучей, что не исключает возможность случайного поиска корреспондента, и, наконец, действием интенсивных помех в канале связи при больших дальностях. [c.15]

Вопрос обнаружения излучения ОКГ в шумах в условиях больших дальностей (когда число фотонов в принятом сигнале невелико или при использовании быстродействующей системы обработки сигналов, когда также число фотонов за временной интервал наблюдения мало) представляет интерес как для оптических систем связи, так и для оптических локационных систем. [c.53]

Особую роль играют нелинейные эффекты в волоконнооптических линиях связи. С одной стороны, нелинейные эффекты в световодах ограничивают возможную скорость и дальность передачи информации по световодам и их необходимо учитывать при создании линий связи. С другой стороны, при определенных условиях нелинейные эффекты могут быть использованы для увеличения скорости и дальности передачи информации. Особо здесь следует упомянуть передачу информации оптическими солитонами-лазерными импульсами, которые за счет совместного действия нелинейных и дисперсионных эффектов распространяются по световоду без дисперсионного уши-рения. [c.5]

Четвертой областью применения голографического телевидения является техника передачи и оптической обработки информации, производимой либо для сокращения объема информации и повышения помехоустойчивости и дальности передачи за счет сокращения полосы частот, либо со специальными целями, либо для оптической фильтрации с извлечением сигнала, пришедшего со сверхдальних расстояний, например фильтрация космического шума. [c.289]

Вторая причина заключается в повышенной информативности оптического сигнала по сравнению с радиолокационным. Это проявляется и в резком повышении точности измерения ряда традиционных для радиолокации параметров (угловых координат, дальности, доплеровской скорости и т. д.) и в том, что в данном случае удается получить важную дополнительную информацию (например, о геометрических размерах, о форме цели, о типе ее поверхности). В результате возникает необходимость как в синтезе принципиально новых алгоритмов (например, по оптимальной обработке пространственной структуры принимаемого сигнала), так и в усовершенствовании традиционных (например, алгоритмов построения траекторий при поступлении высокоточных единичных замеров). [c.5]

Упрощенная схема формирования оптического изображения представлена на рис. 2.1. Расстояние г от линзы до плоскости, где формируется изображение, связано с фокусным расстоянием линзы /л и дальностью до цели R соотношением [c.62]

Благодаря узкой диаграмме направленности излучения передатчика, лазерное пятно полностью умещалось на цели. Это обстоятельство позволяло работать без уголкового оптического отражателя, так как мощность отраженного излучения, принятого локатором, уменьшалась пропорционально второй, а не четвертой степени дальности до цели. Коэффициент отражения покрытия головного обтекателя ракеты-носителя равнялся 0,6 на длине волны 0,514 мкм. [c.215]

Модуль излучателя состоит из стержня, лампы-накачки, осветителя, высоковольтного трансформатора, зеркал резонатора, модулятора добротности. В качестве источника излучения используется обычно неодимовое стекло или алюминиево-иттриевый гранат, что обеспечивает работу дальномера без системы охлаждения. Все элементы головки размещены в жестком цилиндрическом корпусе. Точная механическая обработка посадочных мест на обоих концах цилиндрического корпуса головки позволяет производить ее быструю замену и установку без дополнительной регулировки, а это обеспечивает простоту технического обслуживания и ремонта. Для первоначальной юстировки оптической системы используется опорное зеркало, укрепленное на тщательно обработанной поверхности головки, перпендикулярно оси цилиндр рического корпуса. Осветитель диффузионного типа пред ставляет собой два входящих один в другой цилиндра, между стенками которых находится слой окиси магния. Модулятор добротности рассчитан на непрерывную ус тойчивую работу или на импульсную с быстрыми запусками. Основные данные унифицированной головки таковы длина волны 1,06 мкм, энергия накачки—25 Дж, энергия выходного импульса — 0,2 Дж, длительность импульса 25 НС, частота следования импульсов 0,33 Гц (в течение 12 с допускается работа с частотой 1 Гц), угол расходимости 2 мрад. Вследствие высокой чувствительности к внутренним шумам фотодиод, предусилитель и источник питания размещаются в одном корпусе с возможно более плотной компоновкой, а в некоторых моделях все это выполнено в виде единого компактного узла. Это обеспечивает чувствительность порядка 5-10 Вт. В усилителе имеется пороговая схема, возбуждающаяся в тот момент, когда импульс достигает половины максимальной амплитуды, что способствует повышению точности дальномера, ибо уменьшает влияние колебаний амплитуды приходящего импульса. Сигналы запуска и остановки генерируются этим же фотоприемником и идут по тому же тракту, что исключает систематические ошибки определения дальности. Оптическая система состоит из йфокального телескопа для уменьшения расходимости лазерного. луча и фокусирующего объектива для фото приемника. Фотодиоды имеют диаметр активной пло- [c.140]

Давление ветра 869, XV. Д Аламбера начало 201, XIII. Д Аламбера принцип 201, ХШ. Дальность географическая 216, XV Дальность оптическая 216, ХТ, Дальтониды 400, XIV. [c.481]

ТО влияние этой кривизны может особенно сказаться при использовании К. с. для работы между земными станциями и самолетами, т. к. изменение давления и темп-ры воздуха на высоте 2—3 м от уровня моря не оказывает практически никакого влияния на п и следовательно на траекторию луча над горизонтом, если темп-ра и давление в точках приема и перед чи одинаковы. С другой стороны, часто наблюдается изменение давления и темп-ры воздуха в горизонтальном направлении, к-рое сопровождается сильным изменением коэф-та преломления воздуха, часто меняющимся даже несколько раз в 1 ск. Это явление вызывает мерцание светового луча на месте приема и иногда вредит связи. Принимая во внимание естественную рефракцию луча в атмосфере, дальность оптического К. с. при больших величинах (самодат), можно принять й = = 3 830 [V-Ь У а)- Если к < к , то d = = 3 830 У к . При низком положении луча поглощение света может усугубляться еще местными испарениями, имеющими также скоропреходящий характер и также вызывающими вредные мерцания. Наличие испаре- [c.386]

Эксперименты [10, 34] показывают, что импульс излучения начинается примерно через 0,2 мкс после открытия затвора, а время нарастания его составляет всего 0,04 мкс. Значительная крутизна переднего фронта позволяет получить высокую разрешающую способность оптического локатора по дальности. Оптический затвор с ячейкой Керра пропускает часть излучения, которое может быть полезным. Другой тип затвора, применяемый в ряде схем оптических локаторов, основан на использовании призмы, вращающейся с большой частотой, которая заменяет одно из зеркал резонатора. Частота вращения призмы доходит до 12 000—15 000 об/мин и ее движение строго согласовано с началом вспышки источника возбуждения. С помощью такого метода управления добротностью резонатора была получена импульсная мощность в несколько гигаватт, а длительность импульса составляла всего 10 с [8, 45]. [c.39]

Чувствительность ЛДИС показывает, какую минимальную мощность он может зарегистрировать. При заданной мощности лазера это определяет дальность действия ЛДИС и минимально обнаруживаемую концентрацию частиц в потоке с заданными оптическими свойствами. [c.231]

В рассматриваемый период бурное развитие получают оптические системы связи. В 1870 г, был изобретен светосигнальный прибор Манжена, который долго применялся в XIX в. в различных армиях. Он состоял из керосиновой лампы, расположенной в металлическом яш,ике. Пламя лампы, находившееся в фокусе линзы диаметром около 100 мм, давало параллельный световой пучок, прерыванием которого и подавались телеграфные сигналы по азбуке Морзе. Примерно в это же время (середина XIX в.), когда не только не существовало фотоприемников, необходимейшей части всякого оптико-электронного прибора, но и сам фотоэлектрический эффект ещ е не был открыт, делались попытки создать прибор для передачи и приема оптических сигналов, модулированных звуковой частотой. В качестве индикаторов приходящих сигналов применялись довольно грубые устройства, действие которых основывалось на тепловом нагревании световыми лучами. Понятно, что такого рода устройства не могли работать удовлетворительно они были мало чувствительны и обладали большой инерционностью. Только после развития техники изготовления фотоэлементов оптическая телефония получила основу для своего развития. В 1880 г. А. Г. Белл построил так называемый фотофон, состоящий из передатчика, модулированного звуковой частотой пучка лучей, и приемника с селеновым фотоэлементом. Вышедший из передающей станции параллельной пучок лучей падал на зеркальную мембрану микрофона и после отражения от нее направлялся к приемной станции. При колебаниях мембраны поверхность ее деформировалась и в зависимости от степени отклонения от плоскости пучок отраженных ею лучей становился более или менее расходящимся. В приемную часть, следовательно, поступало большее или меньшее количество света. 1880 г. можно считать годом рождения оптических систем связи. На протяжении последующих лет было разработано и описано различными авторами несколько систем оптических телефонов, различающихся между собой по преимуществу способами получения модулированного пучка световых лучей. Наибольший интерес представляет способ модуляции светового потока, предложенный в 1897 г. Г. Симоном. Он использовал в качестве источника излучения дуговую лампу, предложенную русским изобретателем П. Н. Яблочковым, установленную в фокусе передающего параболического зеркала. Излучение лампы модулировалось системой, состоящей из микрофона, трансформатора и источников питания. Дальность работы телефона Симона была в десять раз больше дальности работы фотофона Белла и достигала примерно 2,5 км. [c.379]

Следующая попытка использования ультрафиолетового диапазона спектра для средств связи принадлежит К. Майорана (Италия). В своем оптическом телефоне он впервые применил комбинацию фотоэлемента и однолампового усилителя. Дальность действия оптического телефона Майорана составляла 16 км. Источником излучений служила ртутная дуговая лампа с фильтром. Модуляция осуществлялась по способу говорящей дуги . [c.381]

Создание новых приемников излучений (фотоэлементов, фотосопротив-дений и т. д.), а также изобретение способа усиления фототоков резко повысило чувствительность и дальность действия оптических телефонов. [c.381]

Практически выявлена перспективность применения маломощных лазеров непрерывного действия для измерения скоростей в потоках жидкости и газа. Однако применение лазеров большой мощности, работающих в сине-зеленой или инфракрасной областях спектра, позволит повысить дальность действия оптических доп-леровских измерителей скорости до нескольких километров. Эти измерители могут найти применение в различных технологических процессах как датчики скорости для автоматизированнмх систем. [c.322]

Система телевизионной разведки предназначается для визуальной разведки местности с использованием телевидения. Бортовое устройство преобразует оптическое изображение местности под самолетом в телевизионный сигнал, который передается по каналу связи на наземный приемный пункт, где создается изображение. Дальность передачи информации не превышает прямой видимости. Одним из достоинств телевизионной разведки является получение разведданных в реальном масштабе времени. [c.385]

В качестве примера приводим следую-гций случай определения дальности видимости наземного объекта сверху при различных углах зрения. Альбедо земной поверхности q = 0,8 (снег), альбедо наблюдаемого объекта qe = 0,78. Оптическая толгцина всей атмосферы и зенитное расстояние Солнца остаются прежними, т.е. = 0,3, С = 60°. Истинный контраст яр- [c.458]

Сделаны некоторые выводы относительно изменения дальности видимости с изменением различных параметров, характерпзуюш их метеорологическое и оптическое состояние атмосферы. [c.679]

Угол в есть предельный угол, при котором изучаемый объект начинает (или перестает) быть видимым с самолета, движугцегося на оптической высоте т. Зная этот предельный угол, легко определить и наклонную дальность видимости. Обозначая последнюю через L, будем иметь [c.685]

Одной из таких проблем является разработка статистической теории передачи информации в оптическом диапазоне с использованием ОКГ. Действительно, большая широкополосность оптических систем и, как следствие, высокая их информативность, большие дальности трассы связи, целесообразность создания многоканальных систем, малая длительность временного интервала, отводимого для анализа (вследствие требования высокого быстродей- [c.7]

Задача обнаружения весьма слабого полезного сигнала, соответствующего монохроматическому излучению оптического диапазона, имеет место в системах связи большой дальности, в которых в качестве передатчика используется ОКГ, работающий в одномодовом стабилизированном по мощности режиме, а передача осуществляется методом активной и пассивной паузы. Подобная задача возникает также при посылке синхронизирук щих сигналов в оптической системе связи и в активной светолокации. [c.54]

Задача повышения контраста исходно малоконтрастных изображений возникает как при визуальном наблюдении, так и при оптической обработке изображений реальных сцен или изображений с экранов различного рода электронно-лучевых приборов (ЭОП, кинескопов), рептгенолюминесцентных экранов и т. п. Повышение контраста позволяет, прежде всего, увеличить эффективную чувствительность всей системы наблюдения или обработки изображений к регистрируемому излучению, а это означает в случае электронно-оптического преобразователя, например, увеличение дальности наблюдения. [c.220]

Крутой фронт им 1тульсов излучения и малая расходимость пучка на выходе лазера обеспечивают высокую точность измерения дальности до объектоа (порядка единиц метров) и углового разрешения. Кроме того, лазерные дальномеры свободны от недостатка оптических дальномеров — зависимости точности измерения дальности от измеряемого расстояния и погрешностей, вносимых оператором (характерно для стереоскопических дальномеров). [c.126]

Класс дальномеров на базе импульсных лазеров на АИГ-Nd с модуляцией добротности имеет ряд преимуществ по сравнению с дальномерами на рубиновых и стеклянных лазерах. За счет большей эффективности и меньших энергий накачки возможно Пр1име-нение микроминиатюрных радиоэлектронных и оптических деталей, что позволяет довести массу дальномеров до 2—3 км (биноклевые варианты дальномеров). Широкий температурный диапазон, чрезвычайно Простой процесс измерения дальности (в блоке индикации визуально наблюдается значение далйности, азимута и угла места цели),. параметры импульса излучения (длительность импульса Д = 5—10 не, крутизна фронта 3—5 не) делают дальномеры на AИГ-Nd-лaзepax весьма перспективными для различных систем [102]. [c.126]

Для экспериментов были разработаны надежный рубиновый лазерный передатчик, высокоточная система наведения лазерного излучения, приемное устройство с фотодетектором и электронная система управления и обработки результатов измерений. Лазерный передатчик представляет собой охлаждаемую водой лазерную головку с рубиновым активным элементом со схемой оптической развязки и десятикратным коллимирующим телескопом. Передатчик вместе с приемным телескопом диаметром 40 см смонтирован на опорно-поворотном устройстве радиолокационной станции зенитного комплекса Nike-Ayaks (рис. 5.1). Управление опорно-поворотным устройством осуществлялось в цифровой форме в соответствии с расчетными значениями параметров орбиты ИСЗ и данными визуальной коррекции. Синхронизатор, включавший в себя систему единого времени, контролировал работу лазерного передатчика и фиксировал момент времени, в который излучался зондирующий импульс. Измерение дальности осуществлялось быстродействующим счетчиком, работавшим с частотой 100 МГц. Синхронизатор управлял также работой устройств считывания информации и цифропечатающим устройством, выводившим информацию об угловом положении цели и дальности. [c.185]

Основой передающего устройства лазерного локатора GSF служила лазерная головка с рубиновым активным элементом, работавшая в режиме модулированной добротности с частотой повторения 1 Гц. Активный элемент длиной 70 мм и диаметром 9,5 мм излучал энергию в пределах от 0,9 до 1,2 Дж в импульсе при длительности импульса 24...30 не и времени нарастания переднего фронта 5...8 НС. Модуляция добротности осуществлялась призмой полного внутреннего отражения, вращавшейся с частотой 24 000 об/мин, я также дополнительной оптической ячейкой, содержавшей раствор криптоцианина и метанола, которая выполняла роль пассивного затвора. Расходимость лазерного излучения на выходе лазерной головки составляла приблизительно 10 радиан. С помощью десятикратного телескопа Галилея расходимость уменьшалась до величины 1,2-10 радиан. Часть выходного излучения лазерй с помощью кварцевой пластинки, ориентированной под углом Брюстера, отводилась на фотодиод. Сигнал с выхода фотодиода использовался, с одной стороны, для запуска счетчика измерения дальности, а с другой — для контроля выходной энергии лазерного импульса. [c.187]

Лазерный локатор PATS работает следующим образом. Вначале оператор с помощью видеоконтрольного устройства 11, сопряженного с телевизиром 8, производит поиск цели. Для этого ручкой управления 12 формируют сигналы управления приводами 13, которые, вращая зеркало 7, нужным образом ориентируют в пространстве оптическую ось системы. Когда отметка цели попадает в центр поля зрения телевизира 8, лазерный локатор переходит в режим автоматического сопровождения цели, одновременно измеряя угловое положение цели и дальность до нее. Автосопровождение цели осуществляется по сигналам пеленгатора 17, а дальность измеряется устройством 19 по времени задержки распространения лазерного импульса до цели и обратно. Для уменьшения влияния фонового излучения в приемный оптический тракт введен интерференционный фильтр 16. Измерение углового. положения цели производится дат- [c.195]

Данные, представленные на рис. 5.18, показывают, что в диапазоне дальностей 300 М...18 км отношение Рс/Рл изменяется на 60 дБ. Столь большие изменения мощности отраженного сигнала компенсировались оптическими аттенюаторами. Нулевому уровню атте-нюации (коэффициент пропускания аттенюаторов равен единице) соответствовало отношение Рс/Ял = 2-10 . [c.200]

Радиолокационная станция типа AN/FPQ-6 обеспечивала при работе по геодезическим ИСЗ типа GEOS-I и GEOS-II измерение координат со средними квадратичными отклонениями 2 м по дальности и 15" по угловым координатам с темпом поступления данных 20 Гц. Как показали эксперименты, применение лазерного локатора уменьшало ошибку измерения дальности до 1 м (среднее квадратичное отклонение). Радиолокационная станция A /FPQ-6, работавшая в С-диапазоне, могла осуществлять слежение за целью с эффективной поверхностью рассеяния 1 м на дальностях более 1 тыс. км. Внешний вид станции показан на рис. 5.22. Диаметр параболического отражателя равен 8,8 м. В отражателе имеются два отверстия диаметром по 36 см каждое, предназначенные для вывода и приема лазерного излучения. В верхнем отверстии установлен приемный телескоп диаметром 20 см, в качестве которого использован оптический визир радиолокационной станции, смонтированный позади антенны на угломестной оси опорно-пово- [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...