Приемопередающее устройство лазерного локатора

Приемопередающее устройство лазерного локатора

Реферат

 

Изобретение относится к лазерной локации, может быть использовано в лазерных локационных системах для точного определения координат удаленных объектов и наведения на выбранный объект излучения лазера с целью доставки информационного сигнала. Цель изобретения повышение точности наведения излучения на цель. Для этого в устройство, содержащее последовательно оптически сопряженные оптический квантовый генератор 7 с блоком запуска 8, первое полупрозрачное зеркало 9, оптический квантовый усилитель 10 с блоком запуска 11 и первое непрозрачное зеркало 12, а также фотоприемник 19 с блоком управления 20, выход которого соединен с входом управляющего вычислительного блока 21, подключенного своими выходами к блокам запуска оптического квантового генератора и оптического квантового усилителя, введены последовательно оптически сопряженные пространственно-временной модулятор оптического излучения 1 с блоком управления 2, диэлектрическая пластина 3, поляризационный светофильтр 4, второе полупрозрачное зеркало 5 и первая формирующая оптическая система 6, оптически сопряженная с оптическим квантовым генератором 7, а также уголковый отражатель 14 с блоком поворота 15, сопряженный с приемопередающей телескопической системой, второе непрозрачное зеркало 16 с отверстием 17, вторая формирующая оптическая система 18, оптически сопряженная с фотоприемником 19; дополнительный источник излучения 22, светофильтр 23 с блоком управления 24 и расширителем пучка 25; третье непрозрачное зеркало 27, дифракционная решетка 28 и блок формирования управляющих импульсов 26, выходы которого соединены с входами блока управления 2 пространственно-временного модулятора оптического излучения. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лазерной локации и может быть использовано в лазерных локационных системах для точного определения координат удаленных воздушно-космических объектов и наведения на выбранный объект излучения лазера с целью доставки на данный объект информационного сигнала.

При осуществлении доставки на удаленный объект информационного сигнала важной проблемой является задача совмещения оси лазерного излучателя с оптической осью приемного канала и наведения излучателя лазерного передатчика на выбранный объект. В известных лазерных передатчиках эта задача решается путем использования двухконтурной системы наведения на основе электромеханических приводов, управляющих положением зеркальных элементов в оптическом тракте лазерного излучателя. При этом для определения истинного положения оси лазерного передатчика в пространстве необходима его непрерывная работа, на что бесполезно затрачивается энергия. Вследствие ограниченной точности и невысокого быстродействия электромеханических приводов точность наведения лазерного излучения на объект оказывается невысокой.

В качестве прототипа выбрано наиболее близкое по технической сущности устройство, содержащее последовательно расположенные и оптически сопряженные оптический квантовый генератор (ОКГ), разделитель луча, приемопередающую оптическую систему (телескоп), фотоприемник с поляризационным фильтром, вход которого связан посредством полупрозрачного и диэлектрического зеркала с телескопом, отражательное зеркало, коллимирующий объектив, светофильтр и полупрозрачное зеркало, а также электрооптический и фотопроводниковый слои, нанесенные на поверхность диэлектрического зеркала. К недостаткам данного устройства следует отнести невысокую точность наведения лазерного излучения на цель.

Целью изобретения является повышение точности наведения излучения на цель.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно оптически соединенные ОКГ с блоком запуска, первое полупрозрачное зеркало, оптический квантовый усилитель (ОКУ) с блоком запуска и первое непрозрачное зеркало, а также фотоприемник с блоком управления фотоприемником, выход которого соединен с входом управляющего вычислительного блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами блоков запуска ОКГ и ОКУ, введены последовательно оптически соединенные пространственно-временной модулятор оптического излучения (ПВМОИ) с блоком управления, включающий последовательно установленные матрицу электродов, зеркало и электрооптический кристалл с прозрачным для оптического излучения покрытием, диэлектрическая пластина, поляризационный светофильтр, второе полупрозрачное зеркало и первая формирующая оптическая система, оптически соединенная с ОКГ, последовательно оптически соединенные уголковый отражатель с блоком поворота, оптически соединенный с приемопередающей телескопической системой, второе непрозрачное зеркало и вторая формирующая оптическая система, оптически соединенная с фотоприемником, последовательно оптически соединенные источник излучения, светофильтр с блоком управления и расширитель пучка излучения, оптически соединенный с вторым полупрозрачным зеркалом, последовательно оптически соединенные третье непрозрачное зеркало и дифракционная решетка, установленная за первым полупрозрачным зеркалом, а также блок формирования управляющих импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока управления ПВМОИ, причем третий, четвертый и пятый выходы управляющего вычислительного блока соединены соответственно с входами блока поворота уголкового отражателя, блока управления светофильтром и блока формирования управляющих импульсов, а первое непрозрачное зеркало оптически соединено с вторым непрозрачным зеркалом, при этом во втором непрозрачном зеркале выполнено отверстие с центром на оси фотоприемника.

При этом блок управления ПВМОИ может быть выполнен в виде N x N последовательно соединенных триггеров и ключевых блоков, выходы которых соединены с соответствующими электродами матрицы электродов ПВМОИ, а также блока постоянного напряжения, первый выход которого соединен с вторыми входами ключевых блоков, а второй с покрытием ПВМОИ, причем входы триггеров соединены с соответствующими выходами блока формирования управляющих импульсов.

Кроме того, блок формирования управляющих импульсов может быть выполнен в виде дешифратора и N x N цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, подключенного к пятому выходу управляющего вычислительного блока, а выходы ЦАП соединены с соответствующими входами блока управления ПВМОИ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема приемопередающего устройства лазерного локатора; на фиг. 2 изображение, зарегистрированное фотоприемником.

Приемопередающее устройство лазерного локатора содержит ПВМОИ 1, блок управления ПВМОИ 2, диэлектрическую пластину 3, поляризационный фильтр 4, первое полупрозрачное светоделительное зеркало 5, формирующую линзу 6, задающий ОКГ 7 с блоками запуска 8, второе полупрозрачное светоделительное зеркало 9, оптический квантовый усилитель 10 с блоками запуска 11, первое отражательное зеркало 12, приемопередающую телескопическую систему 13, уголковый отражатель 14, блок перемещения 15, второе отражательное зеркало 16 с отверстием 17, формирующий объектив 18, фотоприемник 19, выполненный, например, в виде матрицы приборов с зарядовой связью (ПЗС); блок управления фотоприемником 20, управляющий вычислительный блок 21, источник излучения 22, например маломощный лазер, управляемый светофильтр 23, блок управления светофильтром 24, расширитель пучка 25, блок формирования 26, третье отражательное зеркало 27, дифракционную рассеивающую решетку 28. ПВМОИ 1 содержит последовательно расположенные и взаимосвязанные электрооптический кристалл 29, с прозрачным металлическим покрытием 30, диэлектрическое зеркало 31 и матрицу металлических электродов 32.

Приемопередающее устройство лазерного локатора осуществляет слежение за удаленными космическими объектами в режиме пассивной локации. При этом телескоп 13 воспринимает излучение от объекта, подсвеченного солнечным излучением. После обнаружения объекта осуществляется измерение его координат и наведение по измеренным координатам лазерного излучателя, состоящего из ОКГ 7 и ОКУ 10. Его задачей является формирование импульса лазерного излучения и доставка энергии на объект. При этом лазерный передатчик (поз. 7, 8) работает в однократном режиме с низкой частотой повторения импульсов излучения 0,1-1 Гц.

В устройстве используются химический ОКГ и химический ОКУ на основе специальной газовой смеси, в которой инверсия населенностей создается в результате протекания быстрых химических реакций с образованием атомов (или радикалов) в возбужденном состоянии. Для возбуждения активной газовой смеси используется фотодиссоциация молекул, инициируема световым импульсом, формируемым блоками запуска 8, 11 на основе ламп-вспышек. Используемые в данном устройстве ОКГ и ОКУ на основе химического создания инверсной населенности имеют высокий коэффициент усиления и высокий КПД, а также обладают большой выходной мощностью. Работа такого ОКГ и ОКУ осуществляется с малой частотой повторения излучаемых импульсов, при этом задающий ОКГ одновременно используется и для изменения оси лазерного излучения при его наведении на выбранный объект. Задающий ОКГ 7 совместно с ПВМОИ 1 используется в качестве элемента точного контура наведения лазерного излучения на объект.

Работа лазерного передатчика при формировании и усилении лазерного импульса осуществляется следующим образом.

Под воздействием импульса оптической накачки, формируемого блоком запуска 8, задающий ОКГ 7 генерирует импульс лазерного излучения, который далее подвергается усилению в оптическом квантовом усилителе 10. В качестве одного из зеркал резонатора задающего ОКГ используется отражательное зеркало 27. В качестве второго зеркала резонатора задающего ОКГ использован ПВМОИ 1. В задающем ОКГ 7 вследствие большого коэффициента усиления используемого активного вещества возможно существование большого количества угловых мод. ПВМОИ 1 совместно с элементами 3, 4, 6 используется в качестве управляемого селектора мод. В результате селекции на выходе задающего ОКГ 7 формируется излучение одной выделенной моды с выбранным направлением волнового вектора. Излучение данной моды поступает на вход ОКУ 10, усиливается и через отражательные зеркала 12, 16 поступает на оптический вход приемопередающей телескопической системы 13.

ПВМОИ имеет N x N ячеек, каждая из которых индивидуально управляется импульсным сигналом, поступающим с блока управления 2, содержащего N x N последовательно соединенных триггеров и ключей, а также источник постоянного напряжения, первым выходом подключенный к вторым входам ключей, а вторым выходом к металлическому покрытию 30 (на чертеже не показаны). Управляющий сигнал с выхода блока управления 2 прикладывается между одним из металлических электродов 32 (с выхода соответствующего триггера блока управления 2) и прозрачным металлическим покрытием 30. При этом электрооптический кристалл 29 в соответствующей ячейке под данным металлическим электродом 32 находится под воздействием приложенного импульсного управляющего напряжения. Электрооптический кристалл в данной ячейке под воздействием напряжения приобретает двулучепреломление, в результате чего плоскость поляризации светового потока изменяется на угол 45^о при однократном прохождении и на угол 90^о при двукратном прохождении.

В данной конструкции ПВМОИ имеет место двукратное прохождение светового потока через электрооптический кристалл 29 за счет отражения от диэлектрического зеркала 31. Световой поток распространяется от кюветы задающего ОКГ 7 на оптический вход ПВМОИ 1 и проходит через поляризационную пластину 3, выполненную из специального кварцевого стекла. Диэлектрическая пластина 3 осуществляет вращение плоскости поляризации проходящего светового потока на угол 90^о при двукратном прохождении в прямом и обратном направлениях. При дальнейшем распространении светового потока в сторону ПВМОИ 1 и прохождении дважды через электрооптический кристалл 29 световой поток или приобретает дополнительное вращение плоскости поляризации на угол 90^о в тех ячейках ПВМОИ 1, на которые подано управляющее напряжение с блока управления 2, или не приобретает вращения плоскости поляризации в тех ячейках ПВМОИ 1, на которые не подано управляющее напряжение. Световой поток, отраженный от ячеек ПВМОИ 1, на которые не подано напряжение, будет иметь плоскость поляризации, ортогональную плоскость поляризации поляризационного фильтра 4 и будет задержан этим фильтром.

Через поляризационный фильтр 4 пройдет световой поток только от той ячейки ПВМОИ 1, на которую подано управляющее напряжение, обеспечивающее дополнительное вращение плоскости поляризации на 90^о. Таким образом, ПВМОИ 1 совместно с диэлектрической пластиной 3 и поляризационным фильтром 4 выполняют роль управляемого амплитудного оптического фильтра, обеспечивающего пропускание на вход кюветы задающего ОКГ 7 в обратном ходе от ПВМОИ 1 светового потока, отраженного от тех участков диэлектрического зеркала 31 ячеек ПВМОИ 1, на которые подано управляющее напряжение. Совместно с формирующей линзой 6 это обеспечивает селекцию угловых мож задающего ОКГ 7.

Селекция заданной моды осуществляется следующим образом. В момент подачи на блок запуска 8 управляющего сигнала лампы-вспышки, входящие в этот блок, осуществляют подсвет кюветы с активным веществом, инициирующим световые импульсы. При этом осуществляется возникновение и предварительное усиление набора плоских угловых мод электромагнитного поля, распространяющихся между зеркалами 27 и 31 задающего ОКГ 7. Возникновение большого набора плоских угловых мод и их одновременное и равномерное усиление обусловлено наличием перед плоским отражательным зеркалом 27 дифракционной рассеивающей решетки 28, имеющей широкую угловую диаграмму рассеивания проходящего через нее светового потока, отраженного от зеркала 27. Дифракционная решетка 28 представляет собой, например, стеклянную пластину, на которую резцом нанесены штрихи с различными пространственными периодами и в различных направлениях с равномерным распределением по углу. В результате на вход кюветы задающего ОКГ 7 со стороны дифракционной решетки после отражения от полупрозрачного зеркала поступает набор плоских волн следующего вида: E₁= _ije (1) где _ij амплитуда волны с пространственными частотами _ix, _jy, характеризующими наклон волнового вектора.

После прохождения через кювету активного вещества ОКГ 7 данный набор плоских угловых мод (1) усиливается и поступает на входную апертуру формирующей линзы 6, которая осуществляет преобразование по Фурье набора угловых мод (1) и формирует в плоскости ПВМОИ 1 пространственный спектр набора мод (1) в виде двумерного распределения S (x,y): S(x, y) [E₁] _ij(-_x, -_y) (2) где (, ) дельта-функция; , координаты в плоскости ПВМОИ 1.

Плоскость ПВМОИ 1 совмещена с фокальной плоскостью линзы 6. При этом каждая точка плоскости ПВМОИ 1 с координатами , соответствует определенной плоской волне, распространяющейся в активном веществе задающего ОКГ 7 под определенным углом к оптической оси 0-0'.

ПВМОИ 1 осуществляет выделение из сформированного набора плоских волн (1) одной волны (угловой моды) _ij eⁱ ix^+j jy с заданным направлением распространения, т.е. с необходимым наклоном волнового вектора относительно оптической оси 0-0'. Для этого управляющее напряжение с блока управления 2 подается только на одну ячейку ПВМОИ 1 с соответствующими координатами _{o o} в плоскости ПВМОИ 1. Так как на остальные ячейки ПВМОИ 1 управляющее напряжение не подается, то световой поток, отраженный от диэлектрического зеркала 31 в местах расположения этих ячеек задерживается поляризационным фильтром 4 и на вход кюветы с активным веществом ОКГ 7 не проходит. Через поляризационный фильтр 4 на вход кюветы проходит только плоская волна, соответствующая световой волне, отраженной от ПВМОИ 1 в точке, соответствующей ячейке ПВМОИ, на которую подано управляющее напряжение. Эта световая волна имеет наклон волнового фронта относительно оси О-О', соответствующий выбранной ячейке ПВМОИ с координатами =_o, =₀ Данная сформированная световая волна при обратном проходе через кювету ОКГ 7 подвергается усилению. При этом за этот проход осуществляется почти полное снятие существующей инверсной населенности (на 95%). Далее волна поступает на вход кюветы ОКУ 10. Возбуждение активной среды в ОКУ 10 осуществляется с помощью блока запуска 11 одновременно с возбуждением задающего ОКГ 7. В ОКУ 10 осуществляется усиление сформированной световой волны. В результате на выходе ОКУ 10 формируется импульс лазерного излучения, пространственное направление которого относительно оси О-О в точности соответствует направлению волнового вектора исходной световой волны, сформированной на выходе задающего ОКГ7. С выхода ОКУ 10 лазерный импульс направляется с помощью первого 12 и второго 16 отражательных зеркал на вход приемопередающей телескопической системы 13. Телескоп 13 осуществляет переизлучение сформированного импульса в пространство в направлении объекта. Таким образом, в задающем ОКГ 7 и ОКУ 10 осуществляется формирование лазерного импульса и изменение характеристик его диаграммы направленности в соответствии с управляющими сигналами, поступающими с блока управления 2 на ПВМОИ 1.

Устройство обеспечивает решение задачи точного совмещения в пространстве оси приемного канала с оптической осью канала лазерного излучателя, без чего невозможно наведение лазерного излучения на объект или его выделенный элемент.

В приемном и передающем каналах устройства используется один и тот же приемопередающий телескоп 13. Работа приемного канала осуществляется следующим образом. Отраженное от объекта излучение улавливается телескопом 13 и далее в параллельном ходе лучей по оси О₂-О₂ через отверстие в отражательном зеркале 17 поступает на входную апертуру формирующего объектива 18. Он формирует изображение наблюдаемого поля зрения, в котором находится наблюдаемый объект, подсвеченный солнечным излучением. В момент обнаружения объекта уголковый отражатель 14 выведен из апертуры приемопередающего канала с помощью блока отклонения 15.

Изображение наблюдаемого поля зрения формируется объективом 18 в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемника 19, осуществляющего регистрацию изображения наблюдаемого поля I(x,y) и преобразование его в последовательность электрических импульсов, поступающих в блок управления 20, где осуществляется их усиление и оцифровка. Информация в цифровой форме поступает в управляющий вычислительный блок 21, где заносится в оперативную память. В блоке 21 осуществляется вычисление координат всех ярких точек (объектов), а также по команде оператора формирование управляющих сигналов для наведения оси излучения лазера в одну из ярких точек в наблюдаемом поле зрения, координаты которой задаются оператором.

Совмещение оптических осей лазера и приемного канала фотоприемника 19 осуществляется следующим образом. В промежутках времени между формированием импульсов лазерного излучения осуществляется просвечивание оптического канала лазера дополнительным источником 22. Световой поток, сформированный источником 22 и расширителем пуска 25, через полупрозрачное зеркало 5, поляризационный светофильтр 4 и диэлектрическую пластину 3 поступает на плоскость ПВМОИ 1 отражается от диэлектрического зеркала 31 после двукратного прохождения через электрооптический кристалл 29 и в обратном ходе проходит через диэлектрическую пластину 3 и поляризационный фильтр 4. Этот световой поток используется как контрольное излучение для определения положения оси излучения лазера относительно приемного канала. При этом через поляризационный фильтр 4 проходит световой поток, отраженный от тех ячеек ПВМОИ 1, на которые подано управляющее напряжение с выхода блока управления 2. Линза 6 формирует набор плоских волн, распространяющихся через весь оптический канал лазерного излучателя (поз. 7, 10, 12). При этом возбуждения газовой смеси задающего ОКГ 7 и ОКУ 10 с помощью блоков запуска 8, 11 не производится. Световой поток с выхода ОКУ 10 после отражения от зеркал 12, 16 поступает на вход телескопа 13. Контрольное излучение после отражения от зеркала 16 распространяется вдоль оси О₁-О₁ параллельно оси приемного канала О₂-О₂. При этом направление распространения контрольного излучения учитывает все неточности юстировки и установки элементов оптического канала лазерного излучателя зеркал 12, 16, линзы 6, ПВМОИ 1.

Для определения точного направления оптической оси лазера в пространстве часть контрольного излучения отражается назад к фотоприемнику 19 с помощью уголкового отражателя 14, вводимого в оптический тракт с помощью механического блока перемещения 15 только на время работы источника контрольного сигнала и определения направления оси лазерного излучателя.

Уголковый отражатель 14 перекрывает только часть апертуры приемного канала, что позволяет одновременно с регистрацией контрольного излучения фотоприемником 19 осуществлять и слежение за объектом с определением его координат. Объектив 18 одновременно формирует изображение наблюдаемого поля зрения и фокусирует на плоскость фоточувствительной площадки фотоприемника 19 контрольное излучение, отраженное от уголкового отражателя 14. При этом на фоточувствительной площадке фотоприемника 19 формируется изображение плоскости ПВМОИ 1, на которое наложено изображение наблюдаемого поля зрения. Изображение, сформированное объективом 18 и регистрируемое фотоприемником 19, приведено на фиг. 2, где 33 периферийные ячейки ПВМОИ 1, на которые подано управляющее напряжение с блока управления 2; 34 изображение наблюдаемого объекта; 35 фоточувствительная площадка фотоприемника 19; 36 и 37 границы телевизионного растра.

Любые изменения в юстировке или сдвигах элементов оптического тракта, например зеркал 12, 16 или ПВМОИ 1, приводят к смещению изображения ПВМОИ 1 в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемника 19. При этом для направления оси лазерного излучения на объект достаточно возбудить лазерный импульс путем подачи управляющего напряжения на ячейку ПВМОИ 1, изображение которой совпадает с изображением 34 объекта. Таким образом, точное совмещение оптических осей лазерного излучения и приемного канала осуществляется путем подачи на соответствующую ячейку ПВМОИ 1 управляющего напряжения при совпадении на фотоприемнике 19 изображений объекта и данной ячейки.

При формировании контрольного излучения управляющее напряжение подается с блока управления 2 на периферийные ячейки 33 ПВМОИ 1, при этом на фоточувствительной площадке фотоприемника изображения границ рабочей зоны ПВМОИ 1 наблюдаются в виде отдельных точечных площадок. Информация о расположении границ рабочей зоны ПВМОИ 1 совместно с информацией о положении объекта внутри рабочей зоны ПВМОИ 1 поступает в цифровой форме с выхода блока управления фотоприемником 20 на вход управляющего вычислительного блока 21, осуществляющего определение ячейки с номером (i, j), изображение которой совпадает с изображением объекта 34.

Определение номера ячейки осуществляется следующим образом. В блок памяти вычислительного блока 21 заносится информация о координатах Х₁Y₁ выбранного оператором яркого объекта 34 относительно границ 36, 37 телевизионного растра (см. фиг. 2) фотоприемника 19. При включении источника дополнительного излучения 22 и формировании изображения осуществляется регистрация изображений точечных площадок 33, расположенных на границах рабочей зоны ПВМОИ. При этом в блок памяти вычислительного блока 21 заносится информация о координатах каждой точечной площадки также относительно границ 36, 37 растра фотоприемника 19. Одновременно в память блока 21 заносится информация о номерах (i, j) точечных площадок. В вычислительном блоке 21 осуществляется сравнение координат объекта X₁Y₁ с координатами точечных площадок i, j и определяется номер площадки по вертикали j с координатой Х, совпадающей с координатой Х₁ изображения объекта, и номер площадки по горизонтали i с координатой Y, совпадающей с координатой Y₁ изображения объекта. В результате определяется номер той ячейки i,j, которая совпадает по положению с изображением объекта 34 в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемника 19. Данная ячейка i, j имеет координаты Х_i X₁; Y_j Y₁, совпадающие с координатами наблюдаемого объекта Х₁Y₁.

После определения номера ячейки ij ПВМОИ 1, совпадающей с изображением объекта, вычислительный блок 21 вырабатывает команды на запуск лазерного генератора (7, 10) и на излучение лазерного импульса в направлении объекта. При этом с выхода вычислительного блока 21 на блок управления светофильтром 24 подается в кодовой форме сигнал на закрытие светофильтра 23. Одновременно с блока 21 поступает в кодовой форме сигнал на блок перемещения 15, вырабатывающий аналоговый сигнал, поступающий на исполнительный механизм-электродвигатель, входящий в состав блока 15 и обеспечивающий выведение уголкового отражателя из приемопередающего тракта. Управляющий сигнал с информацией о номере i, j ячейки ПВМОИ 1, совпадающей с изображением объекта, поступает также с выхода блока 21 на вход блока формирования управляющих импульсов 26, содержащий дешифратор и N x N ЦАП (на фиг. 1 не показаны). Блок формирования управляющих импульсов 26 вырабатывает аналоговый сигнал, поступающий на один из входов блока управления 2 ПВМОИ 1, непосредственно связанный с ячейкой с номером i, j, на которую и поступает аналоговый управляющий импульс, обеспечивающий открывание данной ячейки. Одновременно с выхода блока формирования управляющих импульсов 26 на блок управления 2 поступают сигналы, обеспечивающие закрывание периферийных ячеек ПВМОИ 1. Одновременно на блоки запуска 8, 11 поступают управляющие сигналы, обеспечивающие запуск ламп-вспышек и возбуждение активной газовой среды в ОКГ 7 и ОКУ 10. В результате того, что в момент запуска ОКГ 7 и ОКУ10 и ПВМОИ 1 открыта только ячейка с номером i, j, сформированный лазерный импульс излучается точно в направлении объекта, изображение которого в плоскости фоточувствительной площадки фотоприемника 19 совпадает с изображением ячейки ПВМОИ 1 с номером i, j.

После излучения лазерного импульса в направлении объекта работа устройства периодически повторяется в описанном порядке. Предложенное устройство, реализованное согласно изобретению, позволяет увеличить точность наведения оси лазерного излучения на объект за счет использования ПВМОИ, формирующей линзы, и объектива, уголкового отражателя, блока перемещения, поляризационного фильтра и диэлектрической пластины, рассеивающей решетки, блоков управления. Точность наведения оси лазерного излучения на объект составляет 0,05, что более чем на порядок превышает точность наведения излучения на объект в известных устройствах, в том числе в прототипе.

Важным преимуществом изобретения является возможность точного наведения лазерного излучения на выделенный объект в нерабочем режиме без возбуждения задающего ОКГ и ОКУ. Это достигается использованием специального источника контрольного излучения и просвечиванием всего оптического тракта лазера контрольным излучением, отраженным от ПВМОИ 1. При этом контрольное излучение проходит одни и те же пути, что и возбуждаемое в рабочем режиме лазерное излучение, что и обеспечивает необходимую высокую точность наведения в рабочем режиме лазерного передатчика.

Формула изобретения

1. ПРИЕМОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОГО ЛОКАТОРА, содержащее последовательно оптически соединенные оптический квантовый генератор с блоком запуска, первое полупрозрачное зеркало, оптический квантовый усилитель с блоком запуска и первое непрозрачное зеркало, а также фотоприемник с блоком управления фотоприемником, выход которого соединен с входом управляющего вычислительного блока, причем первый и второй выходы управляющего вычислительного блока соединены соответственно с входами блоков запуска оптического квантового генератора и оптического квантового усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности наведения излучения на цель, в него введены последовательно оптически соединенные пространственно-временной модулятор оптического излучения с блоком управления, включающий последовательно установленные матрицу электродов, зеркало и электрооптический кристал с прозрачным для оптического излучения покрытием, диэлектрическая пластина, поляризационный светофильтр, второе полупрозрачное зеркало и первая формирующая оптическая система, оптически соединенная с оптическим квантовым генератором, последовательно оптически соединенные уголковый отражатель с блоком поворота, оптически соединеный с приемопередающей телескопической системой, второе непрозрачное зеркало и вторая формирующая оптическая система, оптически соединенная с фотоприемником, последовательно оптически соединенные источник излучения, светофильтр с блоком управления и расширитель пучка излучения, оптически соединенный с вторым полупрозрачным зеркалом, последовательно оптически соединенные третье непрозрачное зеркало и дифракционная решетка, установленная за первым полупрозрачным зеркалом, а также блок формирования управляющих импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока управления пространственно-временным модулятором оптического излучения, причем третий, четвертый и пятый выходы управляющего вычислительного блока соединены соответственно с входами блока поворота уголкового отражателя, блока управления светофильтром и блока формирования управляющих импульсов, а первое непрозрачное зеркало оптически соединено с вторым непрозрачным зеркалом, при этом во втором непрозрачном зеркале выполнено отверстие с центром на оси фотоприемника.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем блок управления пространственно-временным модулятором оптического излучения выполнен в виде N N последовательно соединенных триггеров и ключевых блоков, выходы которых соединены с соответствующими электродами матрицы электродов пространственно-временного модулятора оптического излучения, а также блока постоянного напряжения, первый вход которого соединен с вторыми входами ключевых блоков, а второй с покрытием пространственно-временного модулятора оптического излучения, причем входы N N триггеров соединены с соответствующими выходами блока формирования управляющих импульсов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем блок формирования управляющих импульсов выполнен в виде дешифратора и N N цифроаналоговых преобразователей, входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, причем вход дешифратора соединен с пятым выходом управляющего вычислительного блока, а выходы цифро-аналоговых преобразователей соединены с соответствующими входами блока управления пространственно-временным модулятором оптического излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2