Системи стабілізації поля зору сучасних танкових прицілів

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



поглиненого фотона була більше ширини забороненої зони. Утворення і дифузія пар "електрон-дірка" супроводжується появою потенціалу в перерізі переходу. Під дією електричного поля переходу електрон рухається у напрямі n-області, а дірка - у напрямі р-області. Таким чином, відбувається, розщеплювання пар. Надлишок електронів в n-области і дірок в р-области приводить до того, що n-область заряджає негативно, а р-область - позитивно. На розімкнених кінцях детектора з'являється електрорушійна сила.

Фотодіод з р-i-n-структурою (p-i-n-фотодіод) має досить широку область власної провідності (i-область), яка розташована між двома областями напівпровідника протилежного знаку провідності (р-n). У i-области розподілено сильне однорідне електричне поле, що сприяє збільшенню чутливості фотодіода.

Лавинний фотодіод (ЛФД) є твердотільним аналогом фотоелектронного помножувача. У ньому використовується механізм ударної іонізації в області сильного поля зворотньозміщеного переходу.

Множення струму відбувається унаслідок зіткнення електронно-діркових пар, що виникають в результаті фотоіонізації, з атомами кристалічних грат напівпровідника. Цей ефект під впливом сильного поля зсуву в умовах лавини породжує велику кількість електронно-діркових пар. У результаті струм істотно збільшується навіть на надвисоких частотах.

ЛФД характеризуються порівняно з ФД або р-i-n-фотодіодом великим темновим струмом, а, отже, і нижчою чутливістю, проте мають вищу квантову ефективність.

Частотний модулятор переводить фазу Саньяка в зміну різниці частот променів, що протилежно рухаються, при компенсації фази Саньяка різницева частота пропорційна кутовій швидкості обертання основи ВОГ.

Частотні модулятори засновані на акустикооптичному ефекті, який полягає в тому, що під час проходження у середовищі ультразвукових коливань у ній з'являються області з механічною напругою (області стиснення і розрідження), це приводить до зміни коефіцієнта заломлення середовища. Викликані ультразвуковою хвилею зміни коефіцієнта заломлення середовища утворюють центри дифракції для падаючого світла. Частотний зсув діафрагмованого світла визначається частотою ультразвукових коливань. Якісною відмінністю частотних модуляторів під час використання у ВОГ є зображення вихідного сигналу у цифровій формі.

Фазові модулятори переводять фазу Саньяка в зміни амплітуди змінного сигналу, що виключає низькочастотні шуми і полегшує вимірювання інформативного параметра.

У складі реальних конструкцій ВОГ для підвищення чутливості за допомогою фазомодуляційної схеми вносять штучний фазовий зсув. Два променя, що протилежно рухаються, проходять через фазовий модулятор з тимчасовою затримкою, відповідною часу розповсюдження променя у волоконному контурі ВОГ. Між двома променями, що направлені протилежно один до одного, з'являється фазовий зсув, який змінюється з частотою f0 (частотою фазової модуляції). Синхронний підсилювач (детектор) виділяє складову електричного коливання на частоті f0. Амплітуда цієї складової пропорційна синусу фази Саньяка, а фаза вказує напрям обертання. Отже, з'являється можливість вимірювати малі кутові швидкості обертання основи ВОГ і визначати напрям обертання.

У реальних конструкціях ВОГ часто виникає необхідність управління або стабілізації поляризації і фази оптичного випромінювання у різних точках волоконного контура, у вхідних і вихідних оптичних ланцюгах. Для цього використовуються деякі оптичні елементи.

Поляризатор і аналізатор - оптичні елементи, що здійснюють одне і те ж фізичне перетворення; вони відрізняються лише за способом їх застосування. Поляризатор перетворює неполяризований світловий промінь у лінійно-поляризований уздовж вісі поляризації. Аналізатор пропускає складову вектора електричного поля уздовж своєї вісі.

Одним з видів поляризаторів (аналізаторів) є поляроїдная плівка, що складається з кристалів аппатита, введених у пластик. Кристали аппатита поглинають складову електричного поля одного напряму і пропускають ортогональну складову. Іншим широко використовуваним поляризатором (аналізатором) є призма Ніколя, виготовлена з двох кальцитових або кварцевих призм, склеєних разом.

Фазові пластинки вносять фіксовану різницю фаз між компонентами, паралельними її вісям. Вони застосовуються для перетворення лінійної поляризації променя по колу або, навпаки для внесення необхідного фазового зрушення і для компенсації небажаного фазового зрушення в оптичних елементах. Фазові пластинки часто виготовлюють з одноосних діелектричних кристалів, наприклад, кальциту.

Оптичний ротатор здійснює операцію обертання площини поляризації променя на необхідний кут. Одним з широко використовуваних ротаторів є фарадеєвський ротатор, заснований на ефекті Фарадея, що полягає в обертанні площини поляризації оптичного променя під дією магнітного поля.

Для використання в якості датчика чутливості в двохплощинному стабілізаторі поля зору найбільш точно відповідає компанування волоконно-оптичного гіроскопа типу ВГ910.

 

3.5 Волоконно-оптичний гіроскоп ВГ910

 

Рис.33. Принципово-оптична схема конструкції ВГ 910.

 

Оптичним волокном є одномодовий світловід із стійкою поляризацією. Зовнішні по відношенню до жили шари волокна виконуються з легованого кварцу для надання йому певних оптичних і механічних властивостей: довжина поляризаційного биття 5 мм, втрати 12 дб/км,

s