Зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка

Зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка

Автор: Владимиров В.М., Границкий Л.В., Лапухин Е.Г.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 4 т.17, 2016 года.

Бесплатный доступ

Повышение точности определения дальности до космических аппаратов с помощью лазерной локации возможно при применении дисперсионного метода в определении поправки среднего коэффициента преломления атмосферы. Цель данной работы - рассчитать расширитель лазерного пучка, работающий одновременно для широкого диапазона длин волн без дополнительной перефокусировки. Приведен вариант расчета оптической системы расширителя лазерного пучка для лазерного спутникового дальномера в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Расширитель лазерного пучка представляет собой катадиоптрическую систему с входным зрачком диаметром примерно 42 мм и выходным - примерно 300 мм. Коллимация лазерного пучка происходит в расширителе без дополнительной перефокусировки для длин волн 435-2098 нм при 7-кратном увеличении. Определены расходимости пучков для монохроматического излучения. В предложенной оптической системе используется фокус Куде, позволяющий применять аппаратуру, установленную стационарно. При расчете оптической системы радиусы кривизны всех сферических поверхностей выбраны из рядов значений, рекомендуемых ГОСТ 1807-75, что удешевляет технологию изготовления. В обратном ходе лучей расширитель способен играть роль питающей оптики объектива сопровождения объекта в оптическом диапазоне. Чтобы избежать виньетирования при использовании расширителя в роли питающей оптики ПЗС-камеры для сопровождения спутника (в обратном ходе лучей), рассчитаны соответствующие световые диаметры линз. Рассчитанный зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка для широкого оптического диапазона и ближней инфракрасной области спектра может быть использован как в системах лазерной спутниковой локации, так и для лазерных радаров на поверхности Земли.

Еще

Спутниковый лазерный дальномер, расширитель лазерного пучка

Короткий адрес: https://sciup.org/148177858

IDR: 148177858

Список литературы Зеркально-линзовый расширитель лазерного пучка

  • Аснис Л. А., Васильев В. П. Лазерная дальнометрия. М.: Радио и связь, 1995. 256 с.
  • Козинцев В. И., Белов М. Л., Орлов В. М. Основы импульсной лазерной локации. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. 571 с.
  • Алтайский оптико-лазерный центр . URL: http://www.npk-spp.ru/deyatelnost/lazernaya-set/139-2009-04-13-12-49-38.html (дата обра-щения: 10.04.2016).
  • Лазеры на алюминоиттриевом гранате с ниодимом/Г. И. Зверев . М.: Радио и Связь, 1985. 143 с.
  • Прилепин М. Т. О новом способе вычисления рефракции с использованием дисперсии света//Тр. Цниигаик.1957. Вып. 114. С. 127.
  • Degnan J. J. Millimeter Accuracy Satellite Laser Ranging: A Review//Contributions of Space Geodesy to Geodynamics: Technology/D. E. Smith and D. L. Turcotte (Eds.). AGU Geodynamics Series. 1993. Vol. 25. P. 133-162.
  • Abshire J. B., Gardner C. S. Atmospheric Refractivity Corrections in Satellite Laser Ranging//IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 1985. Vol. GE-23, No. 4. P. 414-425.
  • Михайленко С. Н., Бабиков Ю. Л., Головко В. Ф. Информационно-вычислительная система «Спектроскопия атмосферных газов». Структура и основные функции//Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 09. С. 765-776.
  • Спектроскопия атмосферных газов . URL: http://spectra.iao.ru/1280x796/ru/(дата обращения: 10.04.2016).
  • Эффективная генерация на длине волны 2,1 мкм в лазере на кристалле Ho:YAG с накачкой излучением Tm:YLF-лазера/Н. Г. Захаров //Квантовая электроника. 2010. Т. 40, № 2. С. 98-100.
  • Пат. 135159 МПК G 02 B 27/09 (2006.1). Апохроматический расширитель лазерного пучка трехволнового Nd:YAG-лазера/Симонова Г. В., Коханенко Г. П., Понаморев Ю. Н. № 2013132268/28; заявл. 11.07.2013; опубл. 27.11.2013, Бюл. № 33.
  • Пат. 75245 МПК G 02 B 23/00 (2006.1). Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея/Кунделева Н. Е., Цуркан В. Л., Сычев И. В. № 2008109615/22; заявл. 11.03.2008; опубл. 27.07.2008, Бюл. № 21.
  • Пат. 89727 МПК G 02 B 23/00 (2006.1). Ахроматический расширитель лазерного пучка для УФи ИК-областей спектра/Симонова Г. В., Макогон М. М., Понаморев Ю. Н., Коханенко Г. П., Рынков О. А. № 2009129019/22; заявл. 27.07.2009; опубл. 10.12.2009, Бюл. № 34.
  • Пат. 76723 МПК G 02 B 23/00 (2006.1). Телескопический расширитель лазерного пучка/Анохина Л. В., Кунделева Н. Е., Янаев В. Н. № 2008101871/22; заявл. 17.01.2008; опубл. 27.09.2008, Бюл. № 27.
  • Пат. 112453 МПК G 02 B 23/00 (2006.1). Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея/Анохина Л. В., Зубелевич В. В., Пашевич Ю. А. № 2011130487/28; заявл. 21.07.2011; опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.
  • Пат. US5329404 (A) МПК G 02 B 9/34. Laser beam expander: 5X/Robb Paul N. US19920979015 19921120; United States Patent; 1994-07-12.
  • Пат. US5305150 (A) МПК G 02 B9/34. Laser beam expander: 10X/Robb Paul N. US19920979016 19921120; United States Patent; 1994-04-19.
  • Четырехосный полуавтоматический спутниковый лазерный дальномер ЛД-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Рига, 1983.
  • Пат. 158459 МПК G 02 B 23/00 (2006.1). Ахроматический двухволновой расширитель лазерного пучка/Лапухин Е. Г., Владимиров В. М., Границкий Л. В. № 2015112066/28; заявл. 21.07.2011; опубл. 10.01.2016, Бюл. № 1.
  • Неяченко Д. И. Некоторые изменения в оптической части дальномера «Крым»//Бюллетень Українського центру визначення параметрiв обертання Землi. 2009. No. 3. P. 21-23.
  • Лазерный дальномер «Сажень-ТМ-Д» . URL: http://www.npk-spp.ru/deyatelnost/lazernaya-set/115-2009-04-13-11-00-28.html (дата обращения: 24.11.2015).
  • Квантово-оптическая система «Сажень-С» . URL: http://kik-sssr.ru/Sazhen-C.htm (дата обращения: 10.04.2016).
  • Project to Optimize the Simeiz-1873 LSR Optical System/O. A. Minin //Bull. of the Crimean Astrophys. Obs. 2008. Vol. 104, No. 1. P. 199-203.
  • Справочник технолога-оптика/под ред. С. М. Кузнецова, М. А. Окатова. Л.: Машиностроение, 1983. 414 с.
  • ГОСТ 1807-75. Радиусы сферических поверхностей оптических деталей. Ряды числовых значений. Введ. 01.01.1977. М.: Изд-во стандартов, 19 c.
  • Glass type LK7 . URL: http://lzos.ru/glass_pdf/LK7.pdf (дата обращения: 24.11.2015).
  • Glass type K8 . URL: http://lzos.ru/glass_pdf/K8.pdf (дата обращения: 24.11.2015).
  • Glass type TF10 . URL: http://lzos.ru/glass_pdf/TF10.pdf (дата обращения: 24.11.2015).
  • Catalogue of glass LZOS . URL: http://lzos.ru/content/view/77/29/(дата обращения: 24.11.2015).
  • Лапухин Е. Г., Владимиров В. М., Границкий Л. В. Объектив камеры сопровождения для спутникового лазерного дальномера оптического диапазона//Вестник СибГАУ. 2016. Т. 17, № 1. С. 147-153.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp