Реферати українською » Военная кафедра » Основи пристрою лазера и застосування Його у військовій техніці


Реферат Основи пристрою лазера и застосування Його у військовій техніці

>Міністерствоосвіти та України

>ГорлівськийтехнікумДонецькогонаціональногоуніверситету

>Реферат

Здисципліни: “>Військова справа”

На тему: «Основи прилаштую лазера йзастосування його увійськовійтехніці»

>Виконав студент

>групи 2ПМ-10

АхметовСергійСергійович


>Зміст

>Введення

1. Причинадивнихвластивостей лазерногопроменя.Когерентнесвітло

1.1Анатомія лазера

1.2Типилазерів:газорозрядні;ексимерні;електроіонізаціонние;хімічні

2.Застосуваннялазерів увійськовійсправі

2.1Лазерналокація -характерніпараметри

2.2Наземнілазернідалекоміри й їхньогозастосування варміях

>Висновок

>Література


>Введення

>Настло ХХстоліття.Вжесаме його вухо було бвідзначенонайбільшимидосягненнямилюдськогорозуму. 7травня 1895 назасіданніРосійськогофізико-хімічного товариства Попов А. З.продемонструваввинайдений нимпристрій зв'язку безпроводів, арік у тійаналогічнийпристрій зв'язку безпроводів, арік у тійаналогічнийпристрійзапропонувавіталійськийтехнік йпідприємець Р.Марконі. Такнародилося радіо. Укінціминулогостоліття балстворенийавтомобіль ізбензиновимдвигуном,якийприйшов назмінувинайденомуще вХVШстолітті паровогоавтомобіля. Неменшвражаючимвиявилисядосягнення уфізиці.Тільки заоднедесятиріччя нарубежі двохстоліть було бзробленоп'ятьвідкриттів. У 1895роцінімецькийфізик Рентгенвідкривновий видвипромінювання, назвпізніше йогоім'ям. У 1896 р.французькийфізик АнтуанАнріБеккерельвідкривявищерадіоактивності, в 1897роціанглійськийфізик Дж. Дж. Томсонвідкривелектрон й внаступномуроцівиміряв його заряд, 14грудня 1900 року назасіданнінімецькогофізичного товариства Макс Планк давшивисновокформули дляіспускательнойздібностічорноготіла,цейвисновокспирався на абсолютнонові ідеї, що стали фундаментомквантовоїтеорії -однієї ізосновнихфізичнихтеорій ХХстоліття. У 1905 р.молодий А.Ейнштейн -йому тоді було бвсього 26 років -опублікував спе-ціальнутеоріювідносності.Всіцівідкриттявироблялиприголомшливевраження йбагатьохпіддавали взамішання - смердотініяк невкладалися до рамокіснуванняфізики,вимагалапереглядуїїосновнихуявлень.Ледьпочавшись,новестоліттясповістив пронародженняновоїфізики,позначивневидиму між, заякоюзалишиласяколишняфізика,отрималавідтеперназву,класична.

>Новіфундаментальнізнання привели й до новихтехнічнихдосягненьпочалося ті, що мисьогодніназиваємонауково-технічноюреволюцією.Розвитоквакуумної, апізніше - із початку 50-х років -напівпровідниковоїелектроніки дозволилостворитидоситьдосконалісистемирадіозв'язку,радіоуправління,радіолокації. У 1948році буввинайдений транзистор, на початку 60-х років назмінуйомуприйшлиінтегральнісхеми -народиласямікроелектроніка.Розвитокатомної таядерноїфізикипризвело достворенняатомноїелектростанції (із 1954 р.) йсудів ізатомнимидвигунами (із 1959 р).Телебачення,швидкодіючіобчислювальнімашини,різноманітнікомп'ютери,промислові роботи - така нашасьогоднішнядійсність.

перший лазер бувстворений в 1960році - йвідразупочавсябурхливийрозвитоклазерноїтехніки. У порівняно короткий годинуз'явилисярізнітипилазерів йлазернихпристроїв,призначених длявирішенняконкретнихнаукових йтехнічнихзавдань.

>Людинаніколи нехотів жити втемряві,вінвинайшов багаторізноманітнихджерелсвітла - від канув у минулестеариновихсвічок,газовихріжків, йгасових ламп до лампрозжарювання й лампденногосвітла, котрісьогоднівисвітлюютьнашівулиці табудинки. І вісьз'явивсящеоднеджерелосвітла - лазер.

Цеджерелосвітла абсолютнонезвичайний. Навідміну від всіхіншихджерел,вінзовсім непризначається дляосвітлення.Звичайно прибажаннілазериможутьзастосовуватися вякостіекстравагантнихсвітильників. Однаквикористовуватилазернийпромінь ізметоювисвітленнянастільки жнераціонально, якопалюватикімнатуспалюється вкамініасигнуваннями. Навідміну відіншихджерелсвітла лазергенеруєсвітловіпромені,здатнігравірувати,зварюватирізатиматеріали,передаватиінформації.,Здійснювативимірювання,контролюватипроцесу,отримувати особливочистіречовини,направлятихімічніреакції ... Так щоцесправдідивовижніпромені.


1. Причинадивнихвластивостей лазерногопроменя.Когерентнесвітло

Дляпоясненняцихвластивостей унауковомумовієспеціальнийтермінкогерентність.Вченіскажуть, щосвітло відлампирозжарюваннянекогерентен, алазерневипромінюваннякогерентно - й всеїмзрозуміло. Людиною ж,недостатньоосвіченому вгалузіфізики,треба очевидно,пояснити, щотакенекогерентне чикогерентнесвітло.

Узагальнихрисахтакепоясненнядатиначебто недоладно.Цілкомзрозуміло, щопотіксвітла, щопоширюється відбудь-якогоджерелаєсумарний результатвисвічуваннябезлічіелементарнихвипромінювачів,якимиєокреміатоми чимолекулисвітитьсятіла. Уразілампирозжарюваннякожен атом -випромінювачвисвічується,ніяк неузгоджуючи ізіншимиатомами-випромінювачами, тому вціломувиходитьсвітловийпотік,який можнаназивативнутрішньонепорядним,хаотичним. Цеєнекогерентнесвітло. Улазері жгігантськукількістьатоміввипромінювачіввисвічуєтьсяпогоджено врезультатівиникаєвнутрішньоупорядкованийсвітловийпотік. Цеєкогерентнийсвітло.

Колі миговоримо про лазерногопромені, тозазвичайуявляємособіяскравий й тонкийсвітловий шнур чисвітлову нитку.Щосьподібне можнапобачити вдійсностіякщовключитигелій-неоновий лазер. Аліцей лазермалопотужнийнастільки, що йогопромінь можнаспокійно,,ловити,, в руку. Доти жпромінь не,сліпучо-білий, асоковитого червоногокольору.Щобвін бувкраще видно,требастворити влабораторіїнапівтемрява йлегкузадимленість.Проміньмайже нерозширюється йскрізьмає практичнооднаковуінтенсивність.Можнарозмістити на цілий ряддзеркал йзмусити йогоописати.складнуламанутраєкторію впросторілабораторії. Урезультатівиникне ефективноговидовище -кімната, як бі,перекреслена,, врізнихнапрямкахяскравимичервонимипрямими нитками.

Однак незавждилазернийпроміньвиглядаєнастількиефектно.Наприклад,промінь лазера СО2взагаліневидимий -адже йогодовжинахвиліпотрапляє вінфрачервону область спектру.Крім того і несліддумати, щолазернийпромінь -цеобов'язковібезперервнийпотіксвітловоїенергії. Убільшостівипадківлазеригенерують небезперервнийсвітловий пучок, асвітловіімпульси.

1.1Анатомія лазера

яквиглядає лазер? На щовін схожий?Лазеривідрізняються великоюрізноманітністю.Існуєвеличезнакількістьрізнихтипівлазерів, смердотірозрізняються не лише характеристикамигенерується нимивипромінювання, але йтакожзовнішнімвиглядом,розмірами,особливостямиконструкції.

">Серце лазера" - йогоактивнийелемент. У однихлазеріввінявляє собоюкристалічний чискляннийстриженьциліндричноїформи. Уіншихцевідпаятисяскляна трубка,всерединіякоїперебуваєспеціальнопідібранагазовасуміш. Утретіх - кюветузіспеціальноюрідиною.

1.2Типилазерів

>Продовжуючизнайомитися із лазерами,зробимоекскурсію по великому лазерногогосподарству.Зупинимося надеяких типахлазерів.

>Газорозряднілазери. Такназиваютьлазери нарозрядженихгазовихсумішах (>тисксуміші 1-10 мм рт. У розділі ст) котріпорушуютьсясамостійнимелектричнимрозрядом.Розрізняють тригрупигазорозряднихлазерів: -лазери, в якігенеруєтьсявипромінюваннянароджується на переходахміженергетичнимирівнямивільнихіонів (>застосовуєтьсятермін ">іоннілазери").

-Лазери,генеруючі на переходахміжрівнямивільнихатомів.

-Лазери,генеруючі на переходахміжрівнями молекул (такзванімолекулярнілазери) Звеличезного числагазорозряднихлазеріввиділимо три:гелій-неоновий (як приклад лазера, щогенерує на переходах в атомах),аргоновий (>іонів лазер) йСО2-лазер (>молекулярний лазер ).Гелій-неонової лазермає триосновнихробочих переходу, надовжинаххвиль 3,39 та 1,15 й 0,63мкм.

Уаргоновомулазерігенераціявідбувається на переходахміжрівнями одноразовогоіонааргону (>Ar)основнимиє переходах надовжинаххвиль 0,488 (>блакитнийколір) й 0,515мкм (>зеленийколір).

>Генерація вСО2-лазерівідбувається на переходахміжколивальнимирівнямимолекуливуглекислого газу (СО2)основнимиє переходь надовжинаххвиль 9,6 й 10,6мкм.Основнимискладовимигазовоїсумішієвуглекислий газ ймолекулярний азот.

>Ексимернілазери. Такназиваютьгазовілазеригенерують на переходахміжелектронними країнамиексимерних (>разлетних) молекул. До таких молекулвідносяться,наприкладмолекулиAr2,Kr2,Xe2,ArF,KrCl,XeBr таінЦімолекулимістятьатомиінертнихгазів.

>Зауважимо, що вексимернихлазерахреалізованінайбільшнизькізначеннягенеруютьсядовжинхвиль. Так. влазері на молекулахХе2спостерігаласягенерація надовжиніхвиль 0,172мкм, влазері на молекулахKr2 0,147мкм, влазері наAr2 0,126мкм.

>Електроіонізаціонниелазери. Уякостііонізуючоговипромінюваннявикористовуютьультрафіолетовевипромінювання,електронний пучок ізприскорювача, пучкизарядженихчастинок, щоє продуктамиядернихреакцій.

>Хімічнілазери.Реакціїйдуть ізвивільненняменергії,називаютьекзоенергетічсекімі.Вони-то йстановлятьінтерес дляхімічнихлазерів. Уцихлазерах, щовивільняється прихімічнихреакціях,йде напорушенняактивнихцентрів й вкінцевомурахункуперетворюється венергію когерентногосвітла.

>Наведемо прикладреакційзаміщення, котрівикористовуються вхімічнихлазерах: F H2 ->HF H, FD2 ->DF D, HCl2 ->HclCl,ClHJ -> HClJ.

>Зірочкавказує тих, що молекулаутворюється узбудженомуколивальномустані.

>Існуєще рядознаккласифікаціїлазерів, але йвіднесемо їхньогорозгляд доспеціальноїлітератури.


2.Застосуваннялазерів увійськовійсправі

Дотеперішнього годинисклаласяосновнінапрями, заякимийдевпровадженнялазерноїтехніки увійськовусправу.Цими напрямамиє:

1.Лазерналокація (>наземна,бортова,підводна).

2.Лазернийзв'язок.

3.Лазернінавігаційнісистеми.

4.Лазерназброя.

5.Лазерніситний ПРО йПКО,створювані у межахстратегічноїоборонноїініціативи -СОІ.

>Зараз,отриманітакіпараметривипромінюваннялазерів, котріздатніістотно підвищититактико-технічніданірізнихзразківвійськовоїапаратури (>стабільністьчастоти порядку 10 в -14,піковапотужність 10 в -12 Вт,потужністьбезперервноговипромінювання 10 у 4 Вт,кутовийрозчинпроменя 10 в -6 радій,t = 10 в -12 з, ... = 0,2 ... 20мкм.

2.1Лазерналокація

>Лазерноїлокацієюназивають областьоптікоелектронікі, щозаймаєтьсявиявленням йвизначенняммісцярозташуваннярізнихоб'єктів задопомогоюелектромагнітниххвильоптичногодіапазону,випромінюваного лазерами.Об'єктамилазерноїлокаціїможуть бути танки,кораблі,ракети,супутники,промислові тавійськовіспоруди.Принциповолазерналокаціяздійснюєтьсяактивним методом. Нам ужевідомо, щолазерневипромінюваннявідрізняється від температурного тім, що воно таєвузьконаправленим,монохроматичного,маєвеликуімпульсивнупотужність йвисокуспектральнуяскравість. Усіцеробитьоптичнулокаціюконкурентоспроможною впорівнянні ізрадіолокації, особливо приїївикористанні вкосмосі (де немаєпоглинаючоговпливуатмосфери) й под водою (де для рядухвильоптичногодіапазонуіснуютьвікнапрозорості).

Уосновілазерноїлокації, то йрадіолокації, лежати триосновнівластивостіелектромагнітниххвиль:

1.Здатністьвідбиватися відоб'єктів. Мета й фон, наякому вонрозташована,по-різномувідображають впало нимивипромінювання.Лазерневипромінюваннявідбивається від всіхпредметів:металічних йнеметалічних, відлісу,ріллі, води.Більш того, воно тавідбивається відбудь-якихоб'єктів,розміри які меншедовжинихвилі,краще, ніжрадіохвилі. Це добровідомо ізосновноїзакономірностівідображення, заякоюслід, щочимкоротшедовжинахвилі, тімкраще вонавідбивається.Потужністьвідображеного в цьомувипадкувипромінюванняоберненопропорційнадовжиніхвилі в четвертогоступеня.Лазерному локаторупринциповопритаманна й великазнаходжувальноїздатність, ніжрадіолокатори -чим,коротшехвиля, тім вона вищий.Тому-товиявлялася вмірурозвиткурадіолокаціїтенденція переходу віддовгиххвиль до более коротким.Протевиготовленнягенераторіврадіодіапазону,випромінюючих понадкороткірадіохвилі,ставало все болееважкоюсправою, апотім йзайшло вглухий кут.

>Створеннялазеріввідкрилоновіперспективи утехніцілокації.

2.Здатністьпоширюватисяпрямолінійно.Використаннявузькоспрямованого лазерногопроменя,якимпроводитисяпереглядпростору,дозволяєвизначитинапрямок наоб'єкт (пеленгцілі).

>Цейнапрямокзнаходятьрозміщеннямосіоптичноїсистеми,формуєлазерневипромінювання (врадіолокації - у напряміантени).Чим ужепромінь, тім ізбільшоюточністюможе бутивизначений пеленг.Визначимокоефіцієнтспрямованої дії йдіаметрантени за такою простоюформулою, G =4п * P.S / 2 де G -коефіцієнтспрямованої дії, P.Sплощаантени, м2, /довжинахвилівипромінюваннямкм.

>Простірозрахункипоказують -щоботриматикоефіцієнтспрямованостіблизько 1,5 прикористуваннірадіохвиль сантиметровогодіапазону,потрібно матірантенудіаметромблизько 10 м.Такуантенуважкопоставити на танк, а тім понад налітальнийапарат.Вонагроміздка йнетранспортабельними.Потрібновикористовувати болеекороткіхвилі.

>Кутовийрозчинпроменя лазера,виготовленого ізвикористаннямтвердотільногоактивноїречовини, яквідомо,становитьлише 1,0 - 1,5 градуси й при цьому бездодатковихоптичнихфокусуючих систем (>антен). Отже,габарити лазерного локатораможуть бутизначно менше, ніжаналогічногорадіолокатора.Використання жнезначних загабариту моптичних систем дозволитизвузитипромінь лазера додекількохкутовиххвилин,якщо в цьомувиникненеобхідність.

3.Здатність лазерноговипромінюванняпоширюватися ізпостійноїшвидкістюдаєможливістьвизначатидальність дооб'єкта. Так, приімпульсномуметодідальнометрированиявикористовуєтьсянаступнеспіввідношення: L =ct й 2 де Lвідстань дооб'єкта, км, З -швидкістьпоширеннявипромінювання км / з,t й годинупроходженняімпульсу доцілі й з.

>Розгляд цогоспіввідношенняпоказує, щопотенційнаточністьвимірудальностівизначаєтьсяточністювимірювання годинипроходженняімпульсуенергії дооб'єкта й тому. Не викликає сумнівів, щочим,коротшеімпульс, тімкраще (занаявностіхорошоїсмугипропускання, яккажутьрадисти). Алі нам ужевідомо, щосамоїфізикою лазерноговипромінюваннязакладенаможливістьотриманняімпульсів ізтривалістю 10-7 - 10-8 з. Ацезабезпечуєгарнідані лазерного локатору.

>Якими ж параметрамиприйнятохарактеризувати локатор?Які йогопаспортнідані?Розглянемодеякі із них, див. рис.

>Перш на зона дії.Під неюрозуміють областьпростору, вякійведетьсяспостереження.Їїмежіобумовленімаксимальної ймінімальноїдальності дії й межамиогляду покутумісця й азимуту.Цірозміривизначаютьсяпризначенням військового лазерного локатора.

>Іншим параметром локаторає годинуогляду.Під нимрозуміється годину,протягомякоголазернийпроміньпризводитьодноразовийоглядзаданогообсягупростору.

>Наступним параметром локатораєзумовленікоординати. смердотізалежать відпризначення локатора.Якщовінпризначений длявизначеннямісцезнаходженняназемних йнадводнихоб'єктів, тодоситьвимірюватидвікоординати:дальність та азимут. Приспостереженні заповітрянимиоб'єктамипотрібні трикоординати.Цікоординатислідвизначати ззаданоюточністю, котразалежить відсистематичних йвипадковихпомилок.Їхрозглядвиходить далеко за межіцієї книжки. Однак будемокористуватися такимпоняттям, якроздільназдатність.Підроздільноюздатністюрозумієтьсяможливістьроздільноговизначення координатблизькорозташованихцілей.Кожнійкоординатівідповідає свояроздільназдатність.Крім того,використовується така характеристика, якперешкодозахищеність. Цездатність лазерного локаторапрацювати вумовахприродних (>Сонце,Місяць) йштучнихперешкод.

Ідужеважливоюхарактеристикою локатораєнадійність. Цевластивість локаторазберігати свої характеристики йвстановленихмежах взаданихумовахексплуатації.

Схема лазерного локатора,призначеного длявимірюваннячотирьохосновнихпараметрівоб'єкта (>дальності, азимута,кутамісця йшвидкості) див. рис. настор 17. Добре видно, що конструктивнотакий локаторскладається ізтрьохблоків:передавального,приймального йіндикаторного.Основнепризначенняпередавального локаторагенерування лазерноговипромінювання,формування його впросторі, вчасі й напрямі районуоб'єкта.Передавальний блокскладається із лазера ізджереломпорушення, модуляторадобротності,скануючого прилаштую, щозабезпечуєпосилкуенергії взаданійзоні позаданому законусканування, атакожпередавальноїоптичноїсистеми.

>Основнепризначенняприймального блоку -прийомвипромінюваннявідбитогооб'єктом,перетворення його велектричний сигнал йобробка длявиділенняінформації прооб'єкт.Воноскладається ізприймальніоптичноїсистеми,інтерференційногофільтра,приймачавипромінювання, атакожблоківвимірюваннядальності,швидкості такутових координат.

>Індикаторний блок длявказівки вцифровійформіінформації пропараметри мети.

Узалежності від того, дляякої мети служити локатор,розрізняють:далекоміри,вимірювачішвидкості (>доплерівськілокатори),власнелокатори (>дальність, азимут, й кутмісця).

2.2Наземнілазернідалекоміри

>Лазернадальнометріяєоднією ізперших областей практичногозастосуваннялазерів узакордоннійвійськовійтехніці.Першідослідивідносяться до 1961 року, а теперлазернідалекоміривикористовуються й вназемнійвійськовійтехніці (>артилерійські,такі), й вавіації (>далекоміри,висотоміри,цілевказівники), й нафлоті.Цятехнікапройшлабойовівипробування уВ'єтнамі й наБлизькомуСході. У годину ряддалекомірівприйнятий наозброєння вбагатьохарміях світу.

>Завданнявизначеннявідстаніміждалекоміром йметоюзводиться довимірюваннявідповідногоінтервалу годиниміжзондирующим сигналом й сигналом,відбиття від мети.Розрізняють триметодивимірюваннядальності взалежності від того,який характермодуляції лазерноговипромінюваннявикористовується вдалекоміри:імпульсний,фазовий чифазово-імпульсний.Зовнішнійвиглядімпульсноговіддалеміразображений намалюнку.

>Сутністьімпульсного методудальнометрированияполягає до того, що дооб'єктанадсилаєтьсязондуючеімпульс,він жзапускаєтимчасовоїлічильник вдалекоміра. Колівідбитийоб'єктомімпульс приходити додалекоміру, товінзупиняє роботулічильника. За годинниковогоінтервалуавтоматичновисвічується перед операторомвідстань дооб'єкта.Використовуючиранішерозглянуту формулу,оцінимоточність такого методудальнометрирования,якщовідомо, щоточністьвимірюванняінтервалу годиниміжзондирующим йвідбитим сигналамивідповідає 10 в -9 з. Ос-кільки можнавважати, щошвидкістьсвітладорівнює 3 *10в10 див / з,отримаємопохибка узмінівідстаніблизько 30 див.Фахівцівважають, що длявирішення рядупрактичнихзавдань цогоцілкомдостатньо.

Прифазовомуметодідальнометрированиялазерневипромінюваннямодулюється засинусоїдальним законом. При цьомуінтенсивністьвипромінюваннязмінюється взначнихмежах. Узалежності віддальності дооб'єктазмінюється фаза сигналу, що впавши наоб'єкт.Відбитий відоб'єкта сигнал Прийде наприймальнийпристрійтакож ізпевноюфазою, щозалежить відвідстані. Це добро показано врозділігеодезичнихдалекомірів.Оцінимопохибку фазовогодалекоміра,придатногопрацювати впольовихумовах.Фахівцістверджують, що оператору (недужекваліфікованого солдатові) не складновизначити фазу ізпомилкою одного градуси.Якщо ж частотамодуляції лазерноговипромінюваннястановить 10 МГц, то тодіпохибкавимірюваннявідстані складіблизько 5 див.

першийлазернийдалекомірХМ-23пройшоввипробування, й бувприйнятий наозброєнняармій.Вінрозрахований навикористання впередовихспостережних пунктахсухопутнихвійськ.Джереломвипромінювання вньомує лазер нарубіні ізвихідноюпотужністю 2.5 Вт йтривалістюімпульсу 30 нс. Уконструкціїдалекоміра широковикористовуютьсяінтегральнісхеми.Випромінювач,приймач йоптичніелементизмонтовані вмоноблоці,якиймаєшкали точногозвіту азимута йкутамісця мети.Харчуваннядалекоміравиробляється тобатареїнікелево-кадмієвихакумуляторівнапругою 24 в, щозабезпечує 100вимірюваньдальності безпідзарядки. Уіншомуартилерійськоїдалекоміри,також було бузято наозброєнняармій,єпристрій дляодночасноговизначеннядальності дочотирьохцілей., Коли лежати наоднійпрямій, шляхомпослідовногостробуваннядистанцій 200,600,1000,2000 й 3000 м.

>Цікавийшведськийлазернийдалекомір.Вінпризначений длявикористання в системахкеруваннявогнембортовоїкорабельної табереговоїартилерії.Конструкціядалекоміравідрізняєтьсяособливоюміцністю, щодозволяєзастосовувати його вскладенихумовах.Далекомір можнасполучати принеобхідності ізпідсилювачемзображення чителевізійнимвізиром. Режим роботидалекомірапередбачає чивимірювання черезкожні 2 з.протягом 20 з. й ізпаузоюміжсерієювимірюваньпротягом 20 з. чи черезкожні 4 з.протягомтривалого години.Цифровііндикаторидальностіпрацюють таким чином, що коли один ізіндикаторіввидаєостаннювимірянудальність, й впам'ятііншогозберігаютьсячотирипопереднівимірюваннядистанції.

>ДужевдалимлазернимдалекоміромєLP-4.Вінмає вякості модуляторадобротностіоптико-механічний затвор.Приймальначастинадалекоміраєодночасновізиром оператора.Діаметрвхіднийоптичноїсистемискладає 70 мм.Приймачем служитипортативнийфотодіод,чутливістьякогомаємаксимальнезначення нахвилі 1,06мкм.Лічильник обладнаньсхемоюстробування подальності, щодіє із установки оператора від 200 до 3000 м. Усхеміоптичноговізира перед окуляромпоміщенийзахиснийфільтр длязапобіганняочі оператора відвпливу свого лазера приприйомівідбитогоімпульсу.Випромінювач вприймачзмонтовані в одномукорпусі. Кутмісця метивизначається вмежах 25градусів.Акумуляторзабезпечує 150вимірюваньдальності безпідзарядки, йогомасавсього 1 кг.Далекомірпройшоввипробування й бувзакуплений внизцікраїн таких як - Канада,Швеція,Данія,Італія,Австралія.Крім того,міністерство оборониВеликобританіїуклало контракт про поставкианглійськоїарміїмодифікованогодалекоміраLP-4масою у 4.4. кг.

>Портативнілазернідалекомірирозроблені дляпіхотнихпідрозділів йпередовихартилерійськоїспостерігачів. Один із такихдалекоміріввиконаний увиглядібінокля. Джереловипромінювання таприймачзмонтовані взагальномукорпусі, ізМонокулярнийоптичнимвізиромшестиразового збільшення, на полізоруякогоєсвітлове табло ізсвітлодіодів, добропомітних якуночі, то й усунь. Улазері вякостіджерелавипромінюваннявикористовуєтьсяаллюминиевой-иттриевой гранат, ізмодуляторомдобротності наніобітілітію. Цезабезпечуєпіковупотужність в 1,5Мвт. Уприймальнічастинивикористовуєтьсяздвоєнийлавиннийфотодетектор ізширокосмуговиммалошумливимпідсилювачем, щодозволяєдетектуватикороткіімпульси ізмалоюпотужністю, щостановитьвсього 10 в -9 ВтПомилковісигнали,відбиті відсусідніхпредметів, щознаходяться встовбурі ізметою,виключається іздопомогоюсхемистробування подальності.Джереломживленняємалогабаритнаакумуляторна батарея, щозабезпечує 250вимірів безпідзарядки.Електронні блокидалекоміравиконані наінтегральних тагібридних схемах, що дозволило довестимасудалекоміра разом ізджереломживлення до 2 кг.

Установкалазернихдалекомірів на танкивідразузацікавилазарубіжнихрозробників військовогоозброєння. Цепояснюється тім, що на танку можна запровадитидалекомір до системиуправліннявогнем танка, ніж підвищити йогобойовіякості. Для цого буврозробленийдалекомірAN/VVS-1 для танкаМ60А.Він невідрізнявся засхемою від лазерногоартилерійськогодалекоміра нарубіні,однак,крімвидачіданих продальності нацифрове табло влічильно-вирішальнепристрійсистемикеруваннявогнем танка. При цьомувимірдальностіможе проводитися якнавідникомгармати то й командиром танка. Режим роботидалекоміра - 15вимірювань вхвилинупротягомоднієїгодини.Зарубіжнадрукповідомляє, що болеедосконалийдалекомір,розробленийпізніше,маємежівимірудальності від 200 до 4700 м. ізточністю 10 м, йлічильно-вирішальнепристрій,пов'язане ізсистемоюуправліннявогнем танка, деспільно ізіншимиданимиобробляєтьсяще 9видівданих пробоєприпаси. Це, на думкурозробників,даєможливістьвражатиціль із Першогопострілу. Системакеруваннявогнемтанковоїгарматимає вякостідалекоміра аналог,розглянутийраніше, але й внеївходятьщесімчуттєвихдатчиків йоптичнийприціл.Назва установки ">Кобельда". Упресіповідомляється що вонзабезпечуєвисокуймовірністьураженняцілі й Незважаючи наскладністьцієї установкиперемикачмеханізмубалістики вположення,відповіднеобраному типупострілу, апотімнатиснути кнопку лазерногодалекоміра. Приведенні вогню порухомійцілінавідникдодатковоопускаєблокувальнийперемикачуправліннявогнем у тому,щоб сигнал від датчикашвидкості поворотубашти пристеженні заметоюнадходив затахометром вобчислювальнийпристрій,допомагаючивиробляти сигналустанови.Лазернийдалекомір, що укладати систему ">Кобельда",дозволяєвимірюватидальністьодночасно до двохцілей,розташованих устворі. Системавідрізняєтьсяшвидкодією, щодозволяєзробитипостріл внайкоротший годину.

>Якщо длянерухомихцілейймовірністьураження привикористаннілазерноїсистеми впорівнянні ізімовірністюураження привикористаннісистеми ізстереодальномером нестановитьвеликоїрізниці надистанціїблизько 1000 м, йвідчуваєтьсялише надальності 1500 м, й понад, то тут длярухомихцілейвиграшявний. Очевидно, щоймовірністьураженнярухомоїцілі привикористаннілазерноїсистеми впорівнянні ізімовірністюураження привикористаннісистеми ізстереодальномером уже надистанції 100 м,підвищується более ніж в 3,5 рази, але вдальності 2000 м., де системазістереодальномеромставати практичнонеефективною ,лазерна системазабезпечуєвірогідністьпоразки із Першогопострілублизько 0,3.

Уарміях,крімартилерії йтанків,лазернідалекоміривикористовуються в системах, депотрібно в короткийпроміжок годинивизначитидальність ізвисокоюточністю. То впресіповідомлялося:розробленаавтоматична системасупроводуповітрянихцілей тавимірюваннядальності перед тим. Системадозволяєпроводититочневимірювання азимута,кутамісця йдальності.Даніможуть бутизаписані намагнітнустрічку йоброблені наЕОМ. Системамаєневеликірозміри ймасу йрозміщується нарухомомуфургоні. У систему входити лазер, що працює вінфрачервономудіапазоні.Приймальнийпристрій ізінфрачервоноютелевізійноюкамерою,телевізійнеконтрольнепристрій, щостежитьдзеркало ізсервопроводом,цифровийіндикатор йзаписуючийпристрій.Лазернийпристрій нанеодимовомусклі працює врежимімодульованоїдобротності йвипромінюєенергію нахвилі 1,06мкм.Потужністьвипромінюваннястановить 1Мвт вімпульсі притривалості 25 нс йчастотіслідуванняімпульсів 100 гц.Расходимость лазерногопроменя 10 мрад. У каналахсупроводувикористовуютьсярізнітипифотодетекторів. Уприймальномупристроївикористовуєтьсякремнієвийсвітлодіод. Уканалісупроводу -решітка, щоскладається ізчотирьохфотодіодів, задопомогою яківиробляється сигналнеузгодженості призміщенні мети в бік відосівізування по азимуту йкутумісця. Сигнал із шкірногоприймачанадходить навідео-підсилювач ізлогарифмічноюхарактеристикою йдинамічнимдіапазоном 60дБ.Мінімальноюпороговий сигнал приякому системастежить заметоюстановить 5 *10в-8Вт. Дзеркаласпостереження заметою наводитися в рух по азимуту йкутумісцясервомоторами. Системастеженнядозволяєвизначатимісцерозташуванняповітрянихцілей навідстані до 19 км. при цьомуточністьсупроводуцілей,визначаєтьсяекспериментальностановить 0,1 мрад. по азимуту й 0,2 мрад закутоммісця мети.Точністьвимірюваннядальності 15 див.

>Лазернідалекоміри намалахітінеодимовомусклізабезпечуютьвимірюваннявідстані донерухомої чиповільнопереміщаютьсяоб'єктів,оскільки частотапроходженняімпульсів невелика. Не понад одного герца.Якщопотрібновимірюватиневеликівідстані, але й ізбільшоючастотоюцикліввимірювань, товикористовуютьфазовідалекоміри ізвипромінювачем нанапівпровідниковихлазерах. До нихвиглядіджерелазастосовується, як правило,арсенідгалію. Вісь характеристика одного іздалекомірів:вихіднапотужність 6,5 Вт вімпульсі,тривалістьякогодорівнює 0,2 мкс, а частотапроходженняімпульсів 20кГц.Расходимостьпроменя лазераскладає 350 * 160 мрадтобтонагадуєпелюсток. Принеобхідностікутоварозбіжністьпроменяможе бутизменшена до 2 мрад.Приймальнийпристрійскладається ізоптичноїсистеми, нафокальнійплощиніякоїрозташованадіафрагма, щообмежує полізоруприймача впотрібномурозмірі.Колімаціявиконуєтьсякороткофокусноїлінзою,розташованої задіафрагмою.Робочадовжинахвилістановить 0,902мкм, адальність дії від 0 до 400 м. Упресіповідомляється, щоці характеристикизначнопокращені в болеепізніхрозробках. Так,наприклад ужерозробленийлазернийдалекомір іздальністю дії 1500 м. йточністювимірюваннявідстані 30 м.Цейдалекомірмає частотуслідування 12,5кГц притривалостіімпульсів 1 мкс.Іншийдалекомір,розроблений СШАмаєдіапазонвимірудальності від 30 до 6400 м.Потужність вімпульсі 100 Вт, а частотапроходженняімпульсівстановить 1000 гц.

Ос-кількизастосовуєтьсякількатипівдалекомірів, тонамітиласятенденціяуніфікаціїлазерних систем увигляді окремихмодулів. Цеспрощує їхньогоскладання, атакожзаміну окремихмодулів впроцесіексплуатації. Заоцінкамифахівців,модульнаконструкція лазерногодалекоміразабезпечує максимумнадійності йремонтопридатності впольовихумовах.

Модульвипромінювачаскладається зстрижня,лампи-накачування,освітлювача,високовольтного трансформатора,дзеркал резонатора. модуляторадобротності. Уякостіджерелавипромінюваннявикористовуєтьсязазвичайнеодимовіскло чиаллюминиевой-натрієвий гранат, щозабезпечує роботудалекоміра безсистемиохолодження.Всіціелементи голівкирозміщені вжорсткомуциліндричномукорпусі.Точнамеханічнаобробкапосадкових місць наобохкінцяхциліндричного корпусу голівкидозволяєпроводити їхньогошвидкузаміну й установку бездодатковогорегулювання, ацезабезпечує простотутехнічногообслуговування та ремонту. Дляпочатковоїюстуванняоптичноїсистемивикористовуєтьсяопорнедзеркало,укріплене наретельнообробленоїповерхні голівки, перпендикулярноосіциліндричного корпусу.Освітлювачдифузійного типуявляє собою двавходять якіншійциліндраміжстінками якізнаходиться кулюокисумагнію.Модулятордобротностірозрахований набезперервнустійку роботу чи наімпульсну ізшвидким запусками.основніданіуніфікованої голівкитакі:довжинахвилі - 1,06мкм,енергіянакачування - 25 Дж,енергіявихідногоімпульсу 0,2 Дж,тривалістьімпульсу 25 нс, частотапроходженняімпульсів 0,33 гцпротягом 12 здозволяється робота ізчастотою 1 гц ), кутрозходження 2 мрад.Внаслідоквисокоїчутливості довнутрішніхшумівфотодіод,передпідсилювач йджереложивленнярозміщуються в одномукорпусі ізможливо болеещільноюкомпоновкою, адеяких моделях всецевиконано увиглядієдиного компактноговузла. Цезабезпечуєчутливість порядку 5 * 10 в -8 Вт.

Упідсилювачієпорогова схема, щозбуджують у тому момент, колиімпульсдосягаєполовинимаксимальноїамплітуди, щосприяєпідвищеннюточностідалекоміра,бозменшуєвпливколиваньамплітуди приходитиімпульсу.Сигнали запуску йзупинкигенеруютьсяцим жфотоприймачем ййдуть тім ж тракту, щовиключаєсистематичніпомилкивизначеннядальності.Оптична системаскладається ізафокальних телескопа длязменшеннярасходимости лазерногопроменя йфокусуючогооб'єктива дляфотоприймача.Фотодіодимаютьдіаметрактивноїмайданчики 50,100, й 200мкм.Значномузменшеннюгабаритівсприяє ті, щоприйомна іпередавальнаоптичнісистемисуміщені,причомуцентральначастинавикористовується дляформуваннявипромінюванняпередавача, апериферійначастина - для прийомувідбитого відцілі сигналу.


>Висновок

Заостанній одну годину наРосії й за кордоном булипроведенівеликідослідження вгалузіквантовоїелектроніки,створенірізноманітнілазери, атакожприлади,засновані на їхньоговикористанні.Лазеритеперзастосовуються улокації і у зв'язку, вкосмосі й наземлі, умедицині ібудівництві, вобчислювальнійтехніці тапромисловості, увійськовійтехніці.З'явивсяновий науковийнапрямголографія,становлення йрозвитокякоїтакожнемислимо безлазерів.

Однак,обмеженийобсягцієї роботи недозволиввідзначититакийважливий аспектквантовоїелектроніки, яклазернийтермоядерний синтез, провикористання лазерноговипромінювання дляодержаннятермоядерноїплазми.Стійкістьсвітловогостиснення. Нерозглянутотаківажливіаспекти, яклазернеподілізотопів,лазернеодержаннячистихречовин,лазернахімія й багатоіншого. Алі мирозглянули одну ізчастинвживаннялазерів увійськовійтехнології, котрі тепер широким фронтомвторгаються нашадійсність,забезпечуючи годиноюунікальнірезультати.Людинаотримала усвоєрозпорядженняінструмент дляповсякденноїнаукової тавиробничоїдіяльності.

Мище незнаємо, араптомможевідбутисянаукова "революція" у світізаснована насьогоднішніхдосягненняхлазерноїтехніки.Цілкомможливо, що через 50 роківдійсністьвиявитьсязначнобагатшиминашоїфантазії…

>Може бути,перемістившись в ">машині години" на 50 років вперед, мипобачимо світло, щозатаївся подприціломлазерів.Потужнілазери,націлившись ізукриттів накосмічніапарати йсупутники.Спеціальнідзеркала нанавколоземнихорбітахприготувалисявідбити впотрібному напрямінещаднийлазернийпромінь,направити його напотрібнуціль. Навеличезнійвисоті зависнулипотужнігамма-лазери,випромінювання якіздатне вліченісекундизнищити всі убудь-якомумісті на землі. Інідесховатися відгрізного лазерногопроменя -хіба, щосховатися углибокихпідземнихсховищах.

Аліце всефантазії. І крий боже, вонперетвориться нареальність.

Усіцезалежить від нас, від нашихдійсьогодні, від того,наскільки активно усі ми якщоставитися додосягненьнашогорозуму правильно, йнаправлятинашірішення угідне руслоцієїнеосяжної ">річки" Яканазивається - Лазер.


>Література

1. Тарасов Л. У. ">Знайомтеся -лазери"Радіо йзв'язок 1993 р

2. Федоров Б. У. ">Лазериоснови прилаштую йзастосування" вид. ДТСААФ 1990

3. Тарасов Л. У. ">Лазеридійсність йнадії" вид. Наука 1985

4. Орлов У. А.Лазери увійськовійтехніціВоениздат 1986

5.Реді Дж. ">Промисловоїзастосуваннялазерів" світ 1991

6.Авіація й космонавтика № 5 1981 р. із 44-45

7.Петровський У. І. ">Локатори налазерах"Воениздат

8. Федоров Б. Ф. ">Лазерніприлади тасистемилітальнихапаратів"Машинобудування 1988

9.Лазери вавіації. (>Під ред.Сидорина У. М.)Воениздат 1982


Схожі реферати:

Навігація