Модулятор излучения

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности, к растровым модуляторам, изменяющим какой-либо из параметров оптического излучения, и предназначена для модуляции светового потока, используемого при проверке и настройке оптико-электронных приборов, в которых оптический сигнал преобразуется в электрический, подвергаемый регистрации и обработке.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в модулятор излучения, содержащий оптическую проекционную систему и сопряженный с ней растр, с которым кинематически связан электродвигатель, подключенный к блоку управления, дополнительно введено дихроичное зеркало, расположенное между оптической проекционной системой и модулирующим растром, установленным с возможностью фиксации, при этом оптическая проекционная система состоит из последовательно установленных линзового конденсора, нейтрального светофильтра и рассеивателя.

Технический результат заключается в расширении рабочей спектральной области за счет выполнения модулятора двухдиапазонным, что определяет новые возможности применения устройства.

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, в частности, к растровым модуляторам, изменяющим какой-либо из параметров оптического излучения, и предназначена для модуляции светового потока, используемого при проверке и настройке оптико-электронных приборов (ОЭП), в которых оптический сигнал преобразуется в электрический, подвергаемый регистрации и обработке.

Известен модулятор излучения, описанный в книге «Теоретические основы оптико-электронных приборов» (автор Мирошников М.М., Ленинград, Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983 г., стр.116-117). Он содержит объектив, формирующий на модулирующем растре пространственно-ограниченный пучок излучения, и электродвигатель, приводящий растр во вращение.

Недостатком указанного растрового модулятора является изменение частоты вращения электродвигателя в зависимости от напряжения питающей сети либо от внешних условий, например, изменения температуры окружающей среды и, соответственно, силы трения в подшипниках электродвигателя. В зависимости от этого меняется частота вращения модулирующего растра и, как следствие, частота модуляции излучения.

Частота вращения электродвигателя модулирующего растра стабилизируется в модуляторе излучения, описанном в патенте на полезную модель 91633, кл. G02B 26/02, публ. 20.02.2010 г., являющимся наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату, выбранном в качестве прототипа.

Известный модулятор излучения содержит оптическую проекционную систему и оптически связанный с ней модулирующий растр, с которым кинематически соединен шаговый электродвигатель, а также блок управления, выходом подключенный к выводам питания электродвигателя.

Недостатком этого устройства является невозможность его использования для проверки и настройки двухдиапазонного (теплового и телевизионного) ОЭП. Указанные ограничения в применении возникают в силу узкого спектрального диапазона рабочей области модулятора, обусловленного конструкцией его оптической части.

Заявленная полезная модель решает задачу создания устройства, работающего в области спектра 0,55-12,5 мкм, что, как следствие, повышает эффективность его использования.

Поставленная задача решается тем, что в модулятор излучения, содержащий оптическую проекционную систему и сопряженный с ней растр, с которым кинематически связан электродвигатель, подключенный к блоку управления, дополнительно введено дихроичное зеркало, расположенное между оптической проекционной системой и модулирующим растром, установленным с возможностью фиксации, при этом оптическая проекционная система состоит из последовательно установленных, линзового конденсора, нейтрального светофильтра и рассеивателя.

Совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата при реализации полезной модели - модулятора излучения, заключающегося в расширении рабочей спектральной области за счет выполнения модулятора двухдиапазонным, что определяет новые возможности применения устройства.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства.

Модулятор излучения содержит оптическую проекционную систему 1, состоящую из линз 2 и 3, образующих конденсор, нейтрального светофильтра 4 и рассеивателя 5, дихроичное зеркало 6, растр 7, кинематически связанный с электродвигателем 8, подключенным к блоку управления 9. Фиксация вращающейся части растра 7 в исходном положении обеспечивается диском 10, закрепляющим растр на валу электродвигателя 8, подпружиненным стопором 11, входящим в зацепление с канавкой, расположенной на торцевой стороне диска 10. Кроме того, на чертеже показаны два источника излучения - видимого 12 и инфракрасного 13 диапазонов, потоки которых объединяются на дихроичном зеркале 6.

Принцип действия двухдиапазонного двухканального модулятора излучения основан на прерывании светового потока путем его частичного перекрытия. Указанные световые потоки формируются источниками излучения видимого 12 и инфракрасного 13 диапазонов. Перекрытие осуществляется вращающимся растром 7 в режиме имитации сканирования или в стационарном режиме неподвижным диском. На растре 7 нанесен рисунок в виде прозрачных и отражающих секторов. При этом источник видимого излучения 12 работает совместно с конденсором 2-3, нейтральным светофильтром 4 и рассеивателем 5, передающими оптический поток на дихроичное зеркало 6. Одновременно излучение другого спектрального диапазона, испускаемое инфракрасным источником 13, также поступает на дихроичное зеркало 6, на котором потоки в обоих спектральных диапазонах объединяются, образуя единый оптический сигнал, поступающий на растр 7. Далее работа модулятора осуществляется в одном из режимов: имитации сканирования или стационарном.

Реализация устройства может быть осуществлена следующим образом: используется конденсор, состоящий из линз 2-3, в качестве светофильтра 4 используется нейтральное стекло толщиной 3 мм, рассеиватель 5 изготавливается из молочного стекла, диск растра 7 - из селенида цинка с нанесенным на него хромовым покрытием, образующим соответствующий рисунок.

В конструкции может быть использован электродвигатель ДПР-32-Н1-08 с номинальной частотой вращения вала 2500 об/мин и передаточным отношением редуктора, равным 5.

Таким образом, предлагаемое устройство в виде двухдиапазонного модулятора излучения подготовлено к использованию в разработках ОАО «ПО «УОМЗ» для проверки и настройки сканирующего устройства оптико-механического блока в широком спектральном диапазоне.

1. Модулятор излучения, содержащий оптическую проекционную систему и сопряженный с ней растр, с которым кинематически связан электродвигатель, подключенный к блоку управления, отличающийся тем, что в него дополнительно введено дихроичное зеркало, расположенное между оптической проекционной системой и модулирующим растром, установленным с возможностью фиксации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оптическая проекционная система состоит из последовательно установленных линзового конденсора, нейтрального светофильтра и рассеивателя.