НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o196.pdf (1436.71Кб)

УДК 621.375

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Одной из проблем лазерных систем локации и зондирования является перегрузка фотоприемника интенсивной засветкой от сигнала обратного (в сторону локатора) рассеяния в «ближней зоне» локатора. Эта интенсивная засветка, обусловлена упругим рассеянием лазерного излучения аэрозольными частицами, всегда присутствующими в земной атмосфере.
Для решения этой проблемы в лазерных системах дальнего радиуса действия применяют высокоскоростные механические затворы, физически блокирующие приемный оптический канал на время возможного прихода сигнала обратного рассеяния от «ближней зоны». Наиболее простым способом решения проблемы перегрузка фотоприемника в «ближней зоне» здесь является применение биаксиальной схемы локации, при использовании которой лазерный пучок входит в поле зрения приемника только на некотором, заранее определенном расстоянии. Такая схема локации позволяет уменьшить интенсивность излучения, рассеянного на атмосферном аэрозоле в «ближней зоне» локатора и избежать засветки фотоприемника.
Размер зоны засветки лазерного локатора можно оценить, сравнивая регистрируемый сигнал, вызванный рассеянием лазерного импульса локатора на атмосферном аэрозоле, с максимальным выходным током фотоприемника.
Наличие зоны засветки (и ее размер) зависят от многих факторов: факторов, прямо или опосредованно зависящих от длины волны излучения (атмосферных факторов - показателей ослабления и рассеяния атмосферы, индикатрисы рассеяния; энергии излучения в импульсе лазера; параметров фотоприемника - спектральной чувствительности, усиления, максимального выходного тока и др.), а также геометрических факторов (расстояния между оптическим осями источника и приемника, расходимости излучения лазера, поля зрения приемника, размеров передающей апертуры и приемного объектива).
Результаты расчетов УФ и видимой области спектра показывают, что при небольшой базе в зависимости от параметров ФЭУ (коэффициента усиления, максимального анодного тока) и параметров атмосферы могут реализовываться или не реализовываться условия появления зоны засветки приемника локатора. В более прозрачной атмосфере, при меньшем усилении ФЭУ и при большем значении максимального анодного тока ФЭУ размеры зоны засветки меньше (или ее нет). На длине волны 0,355 мкм размер зоны засветки в большинстве случаев больше, чем на длине волны 0,532 мкм.
С увеличением базы между оптическими осями источника и приемника зона засветки уменьшается и по результатам расчетов можно выбрать величину базы, обеспечивающую отсутствие зоны засветки в определенном диапазоне значений параметров ФЭУ и земной атмосферы.