Основные разделы дисциплины

Часть 1

1.1. Классификация оптико-электронных приборов (ОЭП)

1.2. Обобщенная структурная схема ОЭП

1.3. Структурные схемы и методы измерений

Часть 2

2.1. Основные энергетические и световые характеристики излучения

2.2. Статистические параметры сигналов в ОЭП

2.3. Оптические шумы и помехи

2.4. Шумы электронных устройств

Часть 3

3.1. Модуляция светового потока

Часть 4

4.1. Оптико-электронные приборы

В в е д е н и е

Оптико-электронными приборами называются приборы, в которых обработка информации, содержащаяся в потоке излучения, сопровождается преобразованием лучистой энергии в электрическую.

Оптико-электронные приборы позволяют получать самую разнообразную информацию о множестве различных объектов.

С помощью ОЭП собирается информация о строении и составе вещества, о положении и перемещении объекта в пространстве, а также о других свойствах объекта.

В зависимости от используемого источника излучения ОЭП подразделяются на две группы:

• Группа активных, в которых используется искусственный источник излучения;

• Группа пассивных, воспринимающее собственное излучение объекта либо отраженное излучение естественных источников (Солнца).

В зависимости от используемого в приборе явления, сопутствующего распространению лучистого потока в различных средах: преломление, поглощение, отражение, инетрференции, люминесценции, поляризации.

В зависимости от используемого явления ОЭП называют:

интерференционными, люминесцентными, поляризационными и т.д.

Часть 1

1.1. Классификация оэп

ОЭП классифицируют по различным признакам.

Используемая область спектра:

ультрафиолетовая ( 1 – 380 нм),

видимая (380 -780 нм),

инфракрасная (780 – 1 нм)

Ширина интервала длин волн, где прибор обладает заданной чувствительностью, подразделяет ОЭП на спектральные и интегральные.

Спектральные приборы разлагают исследуемое излучение в спектр, фиксируя положение отдельных его участков и измеряют интенсивность того или иного участка спектра.

Действие интегральных приборов основано на использовании неразложенного в спектр излучения.

1.2. Обобщенная структурная схема оэп

Структурная схема показывает основные узлы (блоки) устройства и связи между ними.

Структурная схема, содержащая узлы, наиболее типичные для многих оптико- электронных устройств, называется обобщенной.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема оптико-электронного прибора

Основными частями ОЭП являются:

источник излучения; приемник лучистой энергии; усилитель (усилительно-фильтрующее устройство); система автоматизации; регистрирующее устройство.

1. Источник излучения создает необходимый для работы прибора лучистый поток. Он может быть естественным или искусственным.

2. Оптическая система собирает необходимый для работы прибора лучистый поток, формирует изображение. Оптическая система может содержать устройства, служащие для анализа изображения и для модуляции лучистого потока. Оптический анализатор позволяет установить определенные свойства изображения. Оптический модулятор предназначен для периодического или импульсного изменения величины потока, достигающего приемника излучения

3. Объект измерения представляет собой какой-либо предмет или среду, о свойствах и параметрах которых необходимо получить информацию. Объектом измерения может быть и сам источник излучения. Электромагнитное излучение, взаимодействуя с объектом измерения, претерпевает изменения, несущие в себе необходимую информацию.

4. Приемник лучистой энергии служит для преобразования электромагнитной энергии оптического диапазона в электрическую энергию. Имеются фотоприемники, фототок которых зависит не только от величины потока, но и от положения изображения на его светочувствительной поверхности. Такие фотоприемники называются позиционно чувствительными.

5. Усилитель увеличивает мощность полезного сигнала, действующего на его входе, и одновременно выполняет функции амплитудно- частотного фильтра. Усилитель используется также для подавления помех.

6. Система автоматизации прибора повышает его производительность и стабильность. Система автоматизации ускоряет процесс получения результатов.

7. Регистрирующие устройства предназначены для отображения результатов измерения.