Характеристики

ISBN/ISSN 978-5-7782-1777-5
Год издания 2011
Автор Легкий В.Н., Галун Б.В., Санков О.В.
Вид издания уп
Кафедра ИИС
Типография НГТУ
Факультет АВТФ
480 руб.

В учебнике изложены сведения об элементной базе и устройствах, применяемых в оптоэлектронных приборах (приборы ночного видения, тепловизоры, прицелы, дальномеры). Рассмотрены принцип действия и характеристики источников излучения, фотоприемников, электронно-оптических преобразователей изображений видимого и ИК-диапазонов.
Приведены примеры практической реализации оптоэлектронных приборов, решающих задачи визуализации, обнаружения, измерения, управления при наличии помех, дестабилизирующих факторов и жестких габаритно-весовых ограничений.
Учебник предназначен для подготовки бакалавров, магистров и  инженеров по направлениям и специальностям: «Управление в технических системах», «Автономные информационные и управляющие системы», «Системы управления средствами поражения», «Оптотехника» для отраслей ОПК – специального машиностроения, оптического и электронного приборостроения.
Приводится информация для студентов III – V курсов факультета летательных аппаратов и других факультетов НГТУ, изучающих дисциплины «Оптоэлектронные элементы специальных систем», «Физические основы специальных измерений», «Схемотехническое проектирование информационных и управляющих систем», «Моделирование автономных информационных и управляющих систем», «Оптоэлектронные автономные информационные и управляющие системы», «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации», «Методы обработки сигналов и изображений», «Интегрированные системы летательных аппаратов», «Оптические информационные системы» и другие, а также для дипломного проектирования.
Издание будет полезно специалистам МО РФ, НИИ, КБ, предприятий различных отраслей, проектирующих и применяющих оптоэлектронные приборы и системы оборонного и промышленного назначения.

В учебнике изложены сведения об элементной базе и устройствах, применяемых в оптоэлектронных приборах (приборы ночного видения, тепловизоры, прицелы, дальномеры). Рассмотрены принцип действия и характеристики источников излучения, фотоприемников, электронно-оптических преобразователей изображений видимого и ИК-диапазонов.
Приведены примеры практической реализации оптоэлектронных приборов, решающих задачи визуализации, обнаружения, измерения, управления при наличии помех, дестабилизирующих факторов и жестких габаритно-весовых ограничений.
Учебник предназначен для подготовки бакалавров, магистров и  инженеров по направлениям и специальностям: «Управление в технических системах», «Автономные информационные и управляющие системы», «Системы управления средствами поражения», «Оптотехника» для отраслей ОПК – специального машиностроения, оптического и электронного приборостроения.
Приводится информация для студентов III – V курсов факультета летательных аппаратов и других факультетов НГТУ, изучающих дисциплины «Оптоэлектронные элементы специальных систем», «Физические основы специальных измерений», «Схемотехническое проектирование информационных и управляющих систем», «Моделирование автономных информационных и управляющих систем», «Оптоэлектронные автономные информационные и управляющие системы», «Оптоэлектронные методы и системы обработки информации», «Методы обработки сигналов и изображений», «Интегрированные системы летательных аппаратов», «Оптические информационные системы» и другие, а также для дипломного проектирования.
Издание будет полезно специалистам МО РФ, НИИ, КБ, предприятий различных отраслей, проектирующих и применяющих оптоэлектронные приборы и системы оборонного и промышленного назначения.



ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение    3
Глава 1. ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УСТРОЙСТВА
В ЖЕСТКИХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ В СОСТАВЕ СИСТЕМ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ    7
1.1. Классификация оптоэлектронных элементов и устройств    7
1.2. Основные требования по внешним воздействующим
факторам, предъявляемые к оптоэлектронным элементам
и устройствам, работающим в составе систем специального назначения     12
1.3. Функциональные особенности построения оптико-электронных систем
специального назначения    21
Глава 2. ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ    37
2.1. Оптическое излучение    37
2.2. Светоизлучающие диоды    44
2.2.1. Инжекционная электролюминесценция    45
2.2.2. Светоизлучающие гетероструктуры    48
2.2.3. Конструкции светоизлучающих диодов и их особенности    51
2.2.4. Индикаторные светоизлучающие диоды    57
2.2.5. Светоизлучающие диоды большой мощности    60
2.2.6. Светоэнергетические характеристики СИД    61
2.2.7. Светодиодный излучатель импульсов наносекундной
длительности    70
2.3. Источники когерентного излучения    71
2.3.1. Генерация и усиление когерентного излучения    71
2.3.2. Твердотельные лазеры    80
2.3.3. Инжекционные полупроводниковые лазеры    87
2.3.4. Волоконные лазеры    123
Глава 3. ФОТОПРИЕМНИКИ    125
3.1. Основные принципы построения фотоприемников    127
3.2. Классификация фотоприемников    131
3.3. Фотоприемники с внешним фотоэлектрическим эффектом    132
3.3.1. Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ)    133
3.3.2. Диссектор    133
3.3.3. Суперортикон    134
3.4. Гибридные модульные преобразователи    135
3.5. Фотоприемники с внутренним фотоэлектрическим эффектом    137
3.6. Фоторезисторы. Принцип действия, устройство,
характеристики    140
3.7. Фотодиоды. Принцип действия, характеристики    148
3.8. Фототранзисторы    157
3.9. Фототиристоры    161
3.10. Многоэлементные фотоприемные устройства    167
3.10.1. МФПУ с накоплением сигнала    177
3.10.2. МФПУ с внутренним интегрированием сигнала    182
3.10.3. Монолитные структуры на основе кремниевых диодов
Шоттки    188
3.10.4. Гибридные структуры МФПУ на основе фотонных приемников    191
3.11. Методика пересчета чувствительности фотоприемников    194
3.11.1. Методика пересчета чувствительности фотоприемника
в пределах одного диапазона     195
3.11.2. Методика пересчета световой чувствительности
фотоприемника в энергетическую чувствительность    197
3.11.3. Пример пересчета параметров кремниевого фото-
приемника    199
Глава 4. ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗОБРАЖЕНИЙ    201
4.1. Физические основы построения и принцип действия
электронно-оптических преобразователей    201
4.2. Электронно-оптические преобразователи нулевого поколения    205
4.3. Электронно-оптические преобразователи первого и первого
«плюс» поколений    209
4.4. Электронно-оптические преобразователи второго и второго
«плюс» поколений    215
4.5. Электронно-оптические преобразователи третьего, третьего
«плюс» и четвертого поколений    223
4.6. Гибридно-модульные преобразователи изображений    228
4.7. Импульсные электронно-оптические преобразователи
излучений    235
4.8. Твердотельные преобразователи изображения    242
4.9. Тепловизионные электронно-оптические преобразователи изображений    246
4.10. Тенденции развития электронно-оптических преобразователей
  изображений    251
Глава 5. ПРИМЕРЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ СПЕЦИАЛЬНОГО
НАЗНАЧЕНИЯ    255
5.1. Двухчастотная лазерная система видения с импульсным
подсветом    255
5.2. Лазерная система видения с электронно-оптическим преобразователем    263
5.3. Лазерные локационные системы    273
5.3.1. Лазерный локатор на основе внутрирезонаторного сканирования излучения    273
5.3.2. Малогабаритные наносекундные лазерные высотомеры    280
5.4. Активно-импульсные приборы наблюдения    288
5.5. Применение активно-импульсных приборов наблюдения
для видения морских объектов    296
5.6. Пассивные ИК-системы обнаружения и сопровождения целей    301
5.6.1. ИК-системы наземного базирования    301
5.6.2. Корабельные ИК-системы    305
5.7. Приборы ночного видения на базе электронно-оптических
преобразователей    311
5.7.1. Очки ночного видения    315
5.7.2. Прицелы ночного видения    329
5.7.3. Оптические системы приборов ночного видения    333
Заключение    344
Библиографический список    346
ПРИЛОЖЕНИЕ 1    350
Приложение 1.1. Области применения ОЭС в промышленности,
сельском хозяйстве и медицине [1]    350
Приложение 1.2. Области применения ЭОС в научных исследованиях [1]    351
Приложение 1.3. Области применения ОЭС в вооружении и военной
технике [1]    352
Приложение 1.4. Основные эффекты, приводящие к отказам ОЭССН
из-за воздействия внешних факторов    354
Приложение 1.5. Показатели работоспособности оптических приборов
в различных климатических условиях    356
Приложение 1.6. Классификация факторов космического пространства
и факторов эксплуатации КА    356
Приложение 1.7. Вероятностное распределение значений
радиационных температурных контрастов, «объект автотракторной техники – фон»     357
Приложение 1.8. Отражательные характеристики типовых фоновых образований
в диапазоне Δλ = 0,76…1,0 мкм и излучательные характеристики
в диапазонах Δλ = 3…5 мкм, Δλ = 8…13 мкм     357
ПРИЛОЖЕНИЕ 2    358
Приложение 2.1. Материалы для изготовления СИД    358
Приложение 2.2. Значения переводного коэффициента для СИД    358
Приложение 2.3. Индикаторные СИД    359
Приложение 2.4. Основные параметры инфракрасных излучающих
диодов отечественного производства    360
Приложение 2.5. СИД ИК-диапазона фирмы Asea Hafo, TRW    363
Приложение 2.6. СИД ИК-диапазона фирмы Temic    364
Приложение 2.7. СИД ИК-диапазона фирмы Philips    366
Приложение 2.8. СИД ИК-диапазона фирмы Siemens    366
Приложение 2.9. Основные параметры лазеров    367
Приложение 2.10. Основные характеристики твердотельных
лазеров отечественного производства    368
Приложение 2.11. Основные характеристики излучателе
твердотельных лазеров отечественного производства    369
Приложение 2.12. Основные характеристики импульсных
полупроводниковых  лазеров (излучателей)    370
Приложение 2.13. Основные характеристики импульсных
излучателей некоторых зарубежных фирм    371
Приложение 2.14. Параметры полупроводниковых лазерных излучателей,
измеренные при накачке импульсами тока нано-секундной длительности    372
Приложение 2.15. Основные параметры полупроводниковых
лазеров непрерывного излучения    373
Приложение 2.16. Основные параметры твердотельных
электронных микрохолодильников    374
ПРИЛОЖЕНИЕ 3    375
Приложение 3.1. Основные технические характеристики ФЭУ ЦНИИ «Электрон»    375
Приложение 3.2. Параметры кремниевых фотодиодов    376
Приложение 3.3. InGaAs p–i–n-фотодиоды    378
Приложение 3.4. Сверхбыстрые InGaAs p–i–n-фотодетекторы    379
Приложение 3.5. Широкополосные СВЧ InGaAs p–i–n-фотодетекторы     379
Приложение 3.6. Приемные модули серии ПРОМ-Д70
с трансимпедансным усилителем    380
Приложение 3.7. ФДГ-500СТ – ФДГ-5000СТ. Ge фотодиоды на термоохладителе    380
Приложение 3.8. Общие технические характеристики серии ФГД-500СТ –
ФГД-5000СТ    381
Приложение 3.9. Состав серий ЛФДГ-70 и ЛФДГ-150    382
Приложение 3.10. Технические характеристики модулей  ЛФДГ-70
и ЛФДГ-150    382
Приложение 3.11. Технические характеристики модулей  ЛФДГ-70СТ     382
Приложение 3.12. Технические характеристики ФПМ-34М/ЛМ –
ФПМ-622М/ЛМ    383
Приложение 3.13. Характеристики ФПМ-34ЦМ/ЦЛМ–ФПМ-622ЦМ/ЦЛМ,
ФПМ-2Ц/ЦЛ – ФПМ-34Ц/ЦЛ    383
Приложение 3.14. Технические характеристики ФПМ-2/2Л – ФПМ-34/34Л    384
Приложение 3.15. Технические характеристики ФПУ-17А и ФПУ-17Ц    384
Приложение 3.16. Технические характеристики ФП(Л/ЛС)-70
и ФП(Л/ЛС)-150    385
Приложение 3.17. Основные параметры ВИС-приемников    386
Приложение 3.18. Параметры дискретных приемников
из сплава CdxHg1–xTe    386
ПРИЛОЖЕНИЕ 4    387
Приложение 4.1. Основные параметры электронно-оптических
преобразователей (ГОСТ 19803–86)    387
Приложение 4.2. Основные параметры фотокатодов    389
Приложение 4.3. Основные параметры некоторых ЭОП нулевого
поколения отечественного и зарубежного производства    390
Приложение 4.4. Основные характеристики бипланарных ЭОП    393
Приложение 4.5. Основные параметры некоторых ЭОП первого
поколения    396
Приложение 4.6. Основные параметры инверторных ЭОП второго
поколения    403
Приложение 4.7. Основные параметры некоторых ЭОП второго «плюс»
и второго «плюс–плюс» поколений    409
Приложение 4.8. Сравнительные характеристики ЭОП второго
и третьего поколений    414
Приложение 4.9. Сравнительные характеристики ЭОП третьего
и четвертого поколений    414
Приложение 4.10. Основные параметры некоторых ЭОП третьего
и третьего «плюс» поколений    415
Приложение 4.11. Основные параметры гибридно-модульных
преобразователей изображений    419
Приложение 4.12. Основные параметры некоторых импульсных ЭОП    421
Приложение 4.13. Основные параметры ТПИ со структурой ФП-ЖК    429
ПРИЛОЖЕНИЕ 5    430
Приложение 5.1. Выходные характеристики лазерного излучателя    430
Приложение 5.2. Значения МПФ для набора мир    430
Приложение 5.3. Основные параметры активно-импульсных
приборов наблюдения    431
Приложение 5.4. Основные параметры АИ ПН    436
Приложение 5.5. Результаты визуализации судов с помощью АИ ПН    437
Приложение 5.6. Дальность видения объектов в АИ ПН при работе
в пассивном режиме    437
Приложение 5.7. Основные тактико-технические характеристики
системы ADAD    438
Приложение 5.8. Основные тактико-технические характеристики
системы IRS-700    439
Приложение 5.9. Основные тактико-технические характеристики
системы IRSCAN    439
Приложение 5.10. Основные тактико-технические характеристики
системы Sirius    441
Приложение 5.11. Сравнительные характеристики некоторых очков
ночного видения отечественного и зарубежного производства    442
Приложение 5.12. Сравнительные характеристики некоторых
прицелов ночного видения отечественного и зарубежного производства    444
Приложение 5.13. Конструктивные параметры объектива «Циклоп-М1»    446
Приложение 5.14. Конструктивные параметры зеркально-линзового
объектива    446
Приложение 5.15. Конструктивные параметры объектива
с внутренней фокусировкой    447
Приложение 5.16. Конструктивные параметры зеркально-линзового
объектива прямого изображения    447
Приложение 5.17. Конструктивные параметры светосильного
широкоугольного объектива    448

Данные подготавливаются.

Вернуться к списку