RU2148234C1

RU2148234C1 - Method for adjustment of laser system radiator of guidance sight-instrument

Info

Publication number: RU2148234C1
Application number: RU99103142A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Шипунов; С.Л. Погорельский; Д.И. Савченко; О.Г. Якунин; Н.В. Амосов; Э.Л. Матвеев
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: rocketry, in particular, guided missile complexes. SUBSTANCE: radiation of additional radar 1 is directed to the radiator optical axis of the radiator of laser system 2 through the lenses of condenser 3, reflected up to spot registration, then registered laser radiation is directed to modulator 6, and a control field of zoom lens 7 is formed with programmed motion of movable components. Additional radiator 1 is installed perpendicularly to the radiator axis of laser system 2, beams are registered in the point of intersection with the tautochronic optical path, condensers 3, 5 form a magnified image of radiating p-n junctions of lasers 1,2, which is transformed to a linearly polarized beam in the form of narrow strips in the horizontal and vertical planes. The lasers are cut in alternately, and a reflecting surface with polarizing coating is installed near the point of intersection of beams, which, passing-through radiation of the radiator of laser system 2 and reflecting radiation of additional laser 1, forms radiation in the form of a cross, which is directed to modulator 6 and zoom lens 7 to form the control field. EFFECT: enhanced power output of laser beam of guidance sight- instrument, reduced mass and overall dimensions of it, reduced labour content at assembly and adjustment, fine registration of beams of two lasers and stable direction of them in all operating conditions. 2 dwg

Description

Предполагаемое изобретение относится к области ракетной техники и может найти применение для управляемых ракетных комплексов, причем предлагаемый способ может использоваться в разработке нового промышленного и военного лазерного оборудования, а именно для создания прицел-прибора наведения. The alleged invention relates to the field of rocket technology and may find application for guided missile systems, and the proposed method can be used in the development of new industrial and military laser equipment, namely, to create a sight-pointing device.

Известен способ оптической юстировки и настройки лазера [1], где включают лазер, оптический луч которого совмещен с дополнительным лазером. Посредством наблюдения отражения луча дополнительного лазера от отражающих поверхностей зеркал их юстируют на экране. A known method of optical alignment and laser settings [1], where they include a laser, the optical beam of which is combined with an additional laser. By observing the reflection of the additional laser beam from the reflective surfaces of the mirrors, they are aligned on the screen.

Недостаток данного метода оптической юстировки и настройки лазера с помощью зеркал в том, что обеспечивается уменьшенная мощность излучения, так как только настройкой зеркал лазера невозможно совместить оптическую ось зеркал и оптическую ось активного элемента, при этом оптические оси должны быть параллельны оптической оси системы. Поэтому при юстировке выходная мощность излучения уменьшается. The disadvantage of this method of optical alignment and laser tuning using mirrors is that reduced radiation power is provided, since it is not possible to combine the optical axis of the mirrors and the optical axis of the active element only by tuning the laser mirrors, while the optical axes must be parallel to the optical axis of the system. Therefore, when adjusting, the output radiation power decreases.

Кроме того велики потери при отражении от поверхностей зеркал, а отражающая способность покрытия зеркал при климатических воздействиях уменьшается. Наличие зеркал при данном методе юстировки усложняет конструкцию прибора и увеличивает его массу и габариты. In addition, there are large losses due to reflection from the surfaces of the mirrors, and the reflectivity of the coating of mirrors under climatic influences decreases. The presence of mirrors with this method of alignment complicates the design of the device and increases its weight and dimensions.

Известен наиболее близкий метод юстировки [2], заключающийся в том, что излучение дополнительного лазера направляют на оптическую ось излучателя лазерной системы через линзы конденсора, отражают его до совмещения по пятну, после чего направляют совмещенные лазерные излучения на модулирующее устройство и формируют поле управления панкратическим объективом с программным движением подвижных компонентов. The closest alignment method is known [2], which means that the radiation of an additional laser is directed to the optical axis of the emitter of the laser system through the condenser lenses, reflect it until it is aligned on a spot, then the combined laser radiation is directed to a modulating device and form a control field for the pan-optical lens with programmed movement of moving components.

Недостаток юстировки с помощью зеркал (призм) заключается в том, что угловые и линейные подвижки зеркал должны осуществляться с большой точностью и одновременно, а это сложно ввиду высокой чувствительности увода луча от угловых смещений зеркал. Кроме того в процессе эксплуатации прицел-прибора наведения при механических и температурных воздействиях происходит увод зеркал, что приводит к разъюстировке лазерной системы, т.е. нарушается основное требование к прицел-прибору наведения - неизменность направления лазерного луча во всех условиях эксплуатации прибора. The disadvantage of alignment using mirrors (prisms) is that the angular and linear movements of the mirrors must be carried out with great accuracy and at the same time, and this is difficult due to the high sensitivity of the beam moving away from the angular displacements of the mirrors. In addition, during the operation of the guidance sight device under mechanical and thermal influences, the mirrors are driven away, which leads to misalignment of the laser system, i.e. the basic requirement for the aiming device is violated - the invariance of the direction of the laser beam in all operating conditions of the device.

Применение дополнительных оптических элементов (зеркал, призм) приводит к снижению мощности лазерного излучения, т.е. к снижению энергетических характеристик прибора. Необходимость обеспечения угловых и линейных подвижек зеркал при юстировке приводит к усложнению конструкции узлов зеркал и к увеличению габаритов и массы прибора. Задачей изобретения является повышение выходной мощности лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшение его веса и габаритов, снижение трудоемкости при сборке и юстировке, обеспечение точного совмещения лучей двух лазеров и их стабильного направления во всех условиях эксплуатации прибора. Это достигается способом юстировки излучателя лазерной системы прицел-прибора наведения, заключающемся в том, что излучение дополнительного лазера направляют на оптическую ось излучателя лазерной системы через линзы конденсора, отражают его до совмещения по пятну, после чего направляют совмещенное лазерное излучение на модулирующее устройство и формируют поле управления панкратическим объективом с программным движением подвижных компонентов. При этом дополнительный излучатель устанавливают перпендикулярно к оси излучателя лазерной системы, совмещают лучи в точке пересечения с таутохронной оптической длиной пути, конденсором формируют увеличенные изображения излучающих p-n переходов лазеров, которые преобразуют в линейно-полиризованные лучи в виде узких полосок в горизонтальной в вертикальной плоскостях. Лазеры включают попеременно, а вблизи точки пересечения лучей устанавливают отражающую поверхность с поляризующим покрытием, которое пропускает излучение излучателя лазерной системы и отражает излучение дополнительного лазера, совмещают излучения в виде креста, который направляют на модулирующее устройство и на панкратический объектив для формирования поля управления. The use of additional optical elements (mirrors, prisms) leads to a decrease in the power of laser radiation, i.e. to reduce the energy characteristics of the device. The need to ensure angular and linear movements of the mirrors during adjustment leads to a complication of the design of the mirror assemblies and to an increase in the dimensions and weight of the device. The objective of the invention is to increase the output power of the laser beam of the aiming target device, reducing its weight and dimensions, reducing the complexity during assembly and alignment, ensuring accurate alignment of the beams of two lasers and their stable direction in all operating conditions of the device. This is achieved by the method of aligning the emitter of the laser system of the aiming sight device, which consists in the fact that the radiation of the additional laser is directed to the optical axis of the emitter of the laser system through the condenser lenses, reflect it until it is aligned on the spot, then the combined laser radiation is directed to a modulating device and form a field control of a panoramic lens with programmed movement of moving components. In this case, an additional emitter is installed perpendicular to the axis of the emitter of the laser system, the rays are combined at the intersection point with the tautochronous optical path length, and enlarged images of the p-n junctions of the lasers are converted by a condenser, which are converted into linearly-polarized rays in the form of narrow stripes in horizontal in vertical planes. The lasers are turned on alternately, and near the point of intersection of the rays, a reflective surface with a polarizing coating is installed, which transmits the radiation of the laser system emitter and reflects the radiation of an additional laser, combines radiation in the form of a cross, which is sent to a modulating device and to a pan-optical lens to form a control field.

Пояснение данного способа юстировки представлено на фигуре 1. An explanation of this alignment method is presented in figure 1.

Излучение дополнительного лазера 1, установленного перпендикулярно к оси излучателя лазерной системы 2, через конденсор 3 направляют на поляризующее покрытие призмы 4. The radiation of an additional laser 1, mounted perpendicular to the axis of the emitter of the laser system 2, is sent through a condenser 3 to the polarizing coating of the prism 4.

Излучение излучателя лазерной системы с помощью конденсора 5 проходит через поляризующее покрытие и совмещается с отраженным от него излучением дополнительного лазера. При этом конденсоры 3, 5 формируют изображение p-n приходов излучателей 1, 2 в виде креста. Совмещенные излучения направляют на модулирующее устройство 6 и на панкратический объектив 7 для формирования поля управления. Способ формирования поля управления предоставлен на фигуре 2. The radiation of the emitter of the laser system using a condenser 5 passes through a polarizing coating and is combined with the radiation of an additional laser reflected from it. In this case, the capacitors 3, 5 form the image pn of the arrivals of the emitters 1, 2 in the form of a cross. Combined radiation is sent to a modulating device 6 and to the pancratic lens 7 to form a control field. A method of forming a control field is provided in FIG. 2.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие критерию "Новизна". Comparison of the claimed technical solution with the prototype made it possible to establish compliance with the criterion of "Novelty."

При изучении известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявленному техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". When studying the known technical solutions in the art, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "inventive step".

Предлагаемое изобретение повышает выходную мощность лазерного луча прицел-прибора наведения, уменьшает его вес и габариты, снижает трудоемкость при юстировочных работах, позволяет точно совместить оптические оси излучателя лазерной системы и дополнительного лазера и обеспечивает их стабильное направление во всех условиях эксплуатации прибора. The present invention increases the output power of the laser beam of the aiming aiming device, reduces its weight and dimensions, reduces the complexity during alignment, allows you to accurately combine the optical axis of the emitter of the laser system and the additional laser and ensures their stable direction in all operating conditions of the device.

1. Оптическая юстировка и настройка лазера. Великобритания патент 1412079 от 01.05.73 г., кл. G 2 J
2. Прицел-прибор наведения, патент России, N 2108531 от 10.04.98 г., МПК 6 F 41 G 7/00, 11/00н1. Optical alignment and laser tuning. Great Britain patent 1412079 dated 05/01/73, cl. G 2 j
2. Aiming device, guidance, patent of Russia, N 2108531 from 04/10/98, IPC 6 F 41 G 7/00, 11 / 00n

Claims

The method of aligning the emitter of the laser system of the aiming device-aiming device, which consists in the fact that the radiation of the additional laser is directed to the optical axis of the emitter of the laser system through the condenser lenses, they are reflected until they are aligned on a spot, then the combined laser radiation is directed to a modulating device and a control field forms a lens with programmed movement of the moving components, characterized in that in it an additional emitter is installed perpendicular to the axis of the emitter laser systems, combine the rays at the point of intersection with the tautochronous optical path length, while the condenser forms an enlarged image of the p - n junctions emitting lasers, which are converted into a linearly polarized beam in the form of narrow strips in the horizontal and vertical planes, while the lasers are switched on alternately, and near the point of intersection of the rays establish a reflective surface with a polarizing coating and combine radiation in the form of a cross.