Билет № 7

1. Показатели пропускания и отражения

Благодаря закону Френеля можно определить коэффициент отражения (отношение отраженного излучения к величине падающего потока излучения). При нормальном падении:

В случае прозрачной среды:

При нанесении на поверхность среды с показателем преломления слоя толщиной , имеющего показатель преломления , при условии, что , = /4, коэффициент отражения такой двухслойной системы определяется формулой:

Например, для германия ( ) при мкм при нанесении слоя ZnS (сульфида цинка) с показателем преломления , коэффициент отражения

Т.е. на лицо эффект просветления (без просветления .

Многослойное просветляющее покрытие позволяет снизить отражение на границе двух сред в более широкой спектральной области и таким образом уменьшить потери излучения в рабочей спектральной области ОЭС

2 . Типовая структура оэкс

Оптическая система (зеркальная, линзовая или зеркально-линзовая) осуществляет формирование изображения наблюдаемого участка пространства.

Фотоприёмное устройство (приемник оптического излучения + усилитель) передает сигнал на электронный блок обработки информации

Оператор принимает решение на основе зрительного восприятия

Основные характеристики ОЭКС:

1.Пороговая чувствительность – это наименьшая величина потока излучения, на которое может среагировать входной зрачок оптической системы прибора и выполнить какую-либо основную функцию.

2.Дальность обзора– максимальная дистанция, на который при строго определенных внешних условиях возможно выполнение основной функции прибора.

3.Поле обзора – телесный угол с вершиной в центре входного зрачка оптической системы, в пределах которого возможно выполнение функции прибора.

4.Мгновенное поле зрения – это телесный угол с вершиной в центре входного зрачка оптической системы, в пределах которого ОЭКС фиксирует часть пространства с заданным пространственным разрешением и временем.

5.Время обзора – это время осмотра поля обзора.

Билет № 8

1. Режим модуляции добротности твердотельных лазеров.

Режим модуляции добротности: внутрь лазерного резонатора помещается оптический затвор. Когда затвор закрыт, генерация не возникает, и инверсная заселенность достигает высоких значений. Если быстро открыть затвор, то усиление в лазере будет существенно превышать потери, и накопленная энергия выделиться в виде короткого и интенсивного импульса света.

В момент времени t₀ резко увеличивается добротность резонатора, а резко снижается. И в системе происходит генерация мощного импульса

2. Пороговая чувствительность фотоприёмников. Квантовая эффективность фотоприёмников.

Пороговая чувствительность фотодетектора – это среднеквадратичное значение потока излучения, промоделированного по синусоидальному закону, которая создает на выходе детектора напряжение равное среднеквадратичному значению напряжению шумов. При использовании этого параметра нужно знать температуру, полосу пропускания, площадь фоточувствительной площадки.

Рс – среднеквадратичная мощность излучения, приходящаяся на единицу фоточувствительной площадку.

Uш – среднеквадратичное значение напряжение шумов

– Полоса пропускания

единица чувствительной площадки

Для обеспечения вероятности достоверного приема сигнала, равной 0,99, при вероятности регистрации шумового выброса, равной , отношение сигнала к шуму должно составлять . На практике обычно устанавливают , чтобы исключить влияние возможной нестабильности параметров шума и порогового устройства в процессе эксплуатации прибора.

Шумы можно разделить на три группы:

1) Собственные внутренние шумы

2) Шумы схемы

3) Шумы из-за флуктуации излучения (фотонные шумы)

Квантовая эффективность η. Это отношение среднего числа эмитированных зарядов носителей к среднему числу фотонов, вызывающих эту эмиссию. Или, другими словами, квантовая эффективность показывает, насколько хорошо фотодетектор преобразовывает фотоны падающего излучения в электроны.