Подписка на новости

Опрос

Какие лампы Вы используете для домашнего освещения?

Реклама

2012 №6

Полупроводниковые излучатели для перспективных осветителей-целеуказателей, лазерных дальномеров и приборов ночного видения


Рассматривается применение полупроводниковых излучателей для комбинированных осветителей–целеуказателей, а также лазерных полупроводниковых излучателей, работающих на длине волны 1550 нм и предназначенныех для создания перспективных лазерных целеуказателей, дальномеров и приборов ночного видения. Описываются конкретные модели приборов и приводятся основные параметры указанных изделий.

В современной технике широко используются малогабаритные целеуказатели лазерные (ЦЛ), лазерные дальномеры (ЛД) и приборы ночного видения (ПНВ) на базе лазерных полупроводниковых излучателей (ЛПИ) [1]. Однако за последние годы наметилась новые перспективные направления создания перечисленных приборов. К ним относятся:

  • комбинированные осветители, состоящие из ламповых и светодиодных излучателей;
  • комбинированные осветители-целеуказатели (ОЦ) на основе светодиодных излучателей и ЛПИ, используемые для установки на стрелковое оружие или как составная часть приборов наблюдения;
  • ЦЛ, работающие на двух длинах волн: в видимой и ИК-области спектра;
  • ЛПИ с рабочей длиной волны 1550 нм для перспективных ЦЛ, ЛД и ПНВ.

Примером осветителей, состоящих из ламповых и светодиодных излучателей, являются фонари фирмы Mellert (рис. 1, таблица 1).

Комбинированные осветители фирмы Mellert: а) TL42 HYBRID; б) SEARCH-LITE HYBRID; в) HYBRID G9

Рис. 1. Комбинированные осветители фирмы Mellert: а) TL42 HYBRID; б) SEARCH-LITE HYBRID; в) HYBRID G9

Таблица 1. Параметры фонарей фирмы Mellert (Германия)

Модель TL42 HYBRID SEARCH-LITE HYBRID HYBRID G9 G18
В составе Криптоновая лампа + 3 светодиода Галогенная лампа + 9 светодиодов TL232 Ксеноновая лампа + 3 и 7 светодиодов Ксеноновая лампа + 3 и 6 светодиодов в излучателе
Дальность действия каналов, м лампового 70–80 1500 м 60–70 60–70
светодиодных 10–15 25 10–15 и 30–35 10–15 и 30–35
Время непрерывной работы 45 мин. и 5 ч   3, 50, 35 ч 3, 60 и 30 ч
Напряжение питания, В 2,7–3,6   3,8–4,6 2,7–3,6
Сила света, кд 60 2 106 и 12 105   9
Габариты, мм ∅37×155 ∅130×220×1 ∅38×136×170 ∅42×32
Масса, г     158 172

В таблице 2 представлены основные параметры комбинированных осветителей-целеуказателей (ОЦЛ) американских фирм BEAMSHOT, NcSTAR и LaserMax (рис. 2а, б), в таблице 3 — других фирм (рис. 2в, г), а в таблице 4 — модели ОЦЛ LLM (рис.3).

Комбинированные ОЦЛ

Рис. 2. Комбинированные ОЦЛ: а) GB8800S; б) BS9000R; в) 2ПС-Клещ+ЛЦУ; г) 2ИКС-Клещ+ЛЦУ
Комбинированный осветитель-целеуказатель LLM

Рис. 3. Комбинированный осветитель-целеуказатель LLM: а) внешний вид; б) установка на различном оружии (1 — ИК лазерный осветитель; 2 — ИК лазерный целеуказатель; 3 — осветитель на основе галогенной лампы; 4 — ударопрочный и герметичный корпус; 5 — целеуказатель красного цвета свечения; 6 — крепление к оружию; 7 — многофункциональный переключатель; 8 — клавиши управления; 9 — крышка батарейного отсека; 10 — программируемый встроенный микропроцессор для контроля всех функций; 11 — разъем для подключения кабеля, связанного с оружием)

Таблица 2. Основные параметры комбинированных осветителей-целеуказателей фирм Beamshot, NcSTAR, LaserMax

Фирма Модель D, м Δλ осветителя или ЦЛ/Δλ ЦЛ, нм Ф, лм/Р, Вт Θ осветителя, град.θ/ЦЛ, угл. мин. U, B Т осветителя, час/Т ЦЛ, час Масса, г Габариты, мм
BEAMSHOT BS8000S 457 Видимая/650 150/<5 6/5 3 0,75/36 157 ∅52×90
GB8800S 3200 Видимая/532 150/<5 6/5 6 2,5/8 148 93×40×56
BS9000R 91 Видимая/650 150/<5     1/40 77,4 90×40×43,2
GB9000G 91 Видимая/532 150/<5     1/3,5 77,4 90×40×43,2
NcSTAR APRLSRG   532/635–652 -/<5 <1/<1 3   206 131×35×44
ARLSRG   532/635–652 –/<2 (532 нм),
<5 (635–652 нм)
<1/<1 3   210 131×40×72
LaserMax LMS-1202   Видимая/635 60/5   6   375  

Примечание: D — дальность действия, λ — рабочая длина волны, Δλ — рабочая область спектра, Ф — световой поток, Р — мощность излучения, U — напряжение питания, Т — время непрерывной работы.



Таблица 3. Основные параметры комбинированных перспективных ОЦ

Фирма Модель D, м Δλ/Δλ, нм/нм ЕпэТ,
лк (Р, мВт)
Т осветителя,
ч/ЦЛ, ч
U, B Габариты, мм
ОАО «Зенит» (РФ) 2ПС-Клещ + ЛЦУ 200 (день)
400 (ночь)
Видимая/красн. 240/40/350 3/12 6 73×36×46
2П-Клещ + ЛЦУ           77×40×46
2ИКС-Клещ + ЛЦУ 150 (день)
1500 (ночь)
Видимая/красн.   3/12 6 73×36×46
Night Optics Inc. (США) X2 Laser Sub Compact 30 Видимая/красн.     6 61×36×48
M6X Rail-Grabber Long Gum US Military Kit 30 Видимая/650 (3,5–5) 1/1 6 91×41×53
M6 Tactical Lase4r Illuminator (галогенная, ксеноновая лампа + ЦЛ) 20–25 Видимая/640±40 или 830±50 (5) 1/1 6 86×40×48

Примечания: D — дальность действия, Δλ — рабочая область спектра, Еп, Еэ, ЕТ, Р — мощность излучения, U — напряжение питания, Т — время непрерывной работы.



Таблица 4. Основные параметры ОЦЛ LLM

Канал ИК-ЦЛ ИК-осветитель ЦЛ красного цвета Лампа ксеноновая и светодиод белого цвета свечения
Рабочая область спектра, нм 850 880 650 Видимая область
Мощность излучения, мВт/лм 0,44; 35 25 5; 30 8000/95 (лампа),
200 (светодиод)
Класс лазерной безопасности по стандарту DIN EN 60825-93 1 3A 3B1)  
Дальность видения, >2002) 102) >2002) >1003)
Размер пятна подсветки (мм)/на дальности (м) 15×30/25 2×2/3 15×30/25 ~2×2/10
Время непрерывной работы, ч (при –10…+20 °С) >28 >13 >15 >1(лампа), 60 (светодиод)
Масса, г <190 (с батареей)
Габариты, мм 86×46×47
Напряжение питания, В 6
Диапазон рабочих температур, °С –20…+55

Примечание: 1) — с фильтром с плотностью 2; 2) — с очками ночного видения, 3) — ослепляющий эффект ночью — до 10 м.

Кроме модели LLM, существует целый ряд других многоканальных ОЦ. Примером может служить BLAST 2 фирмы Laser Devices Ltd. (США) (рис. 4а). Этот ОЦ объединяет ксеноновую лампу с мощностью до 95 Вт, светодиод (до 125 лм) и ЛЦ. Лазер ЦЛ имеет длину волны 635 нм, дальность действия 30 м (день) и до 450 м (ночь). Герметичный корпус ОЦ (выдерживает погружение в воду на глубину до 20 м) выполнен из прочного полимера, масса ОЦ составляет 209 г. Время непрерывной работы ОЦ от одного комплекта батарей — до 1 ч. После установки ОЦ на оружии и его последующего демонтажа нет необходимости вновь настраивать угол прицеливания и поправку на ветер. Laser Devices разработала целый ряд ОЦ: DBL-D2, DBAL-12, SPIR, OV-3, LAS/TAC2, COBL-1, EOLAD-11, AR-2A, ITAL/OTAL-Classic. При этом ЦЛ могут работать в видимой области спектра (532 или 635 нм) либо в ИК, области (850 нм). Мощность лазерного излучения 1–5 и 0,7 мВт соответственно. У ЛЦ с излучением зеленого цвета дальность действия составляет днем 1500 м, ночью 30 м, а с излучением красного цвета — 500 и 10 м. ИК ЦЛ имеет дальность действия ночью до 225 м. Напряжение питания 3–6 В (в зависимости от модели), время непрерывной работы — 1–48 ч (в зависимости от источника питания). Лазерный ИК-осветитель работает на длине волны 850 нм, имеет мощность излучения 150–600 мВт, регулируемый угол подсветки 2–30° или 7,5–15°, дальность действия 200–800 м (в зависимости от типа прибора). Масса и габариты могут быть от 356,2 г и 97,8×85,6×4 мм (DBAL-D2) до 88 г и 83×37×33 мм (OV-3). На рис. 4б представлена модель DBAL-12, в которой может быть установлен ЛЦ красного или зеленого цвета свечения (по выбору).

ОЦЛ: а) BLAST 2; б) DBAL-12; в) ATPIAL; г) LTAD-RSNC; д) PistolCam; е) MARS; ж) AIM-2000

Рис. 4. ОЦЛ: а) BLAST 2; б) DBAL-12; в) ATPIAL; г) LTAD-RSNC; д) PistolCam; е) MARS; ж) AIM-2000

Фирма Insight Tech Gear (США) разработала универсальный ОЦЛ ATPIAL (рис. 4в). В нем сочетается тактический светодиодный фонарь, лазерный ЦЛ с длиной волны 605–665 нм и ИК ЦЛ с длиной волны 820–850 нм, а также лазерный ИК-осветитель. Дальность действия первого ЦЛ составляет до 25 м, второго — 600–2000 м. Дальность действия ИК-осветителя — 2000 м. Прибор работает в любое время суток, имеет массу 210 г (с батареей 6 В) и габариты 117×71×40 мм. Длительность работы ОЦ до 6 ч. Герметизированный корпус допускает погружение на глубину до 6 м в течение 1 ч. Фирма СОТ (РФ) разработала ЦЛ видимого диапазона в сочетании с ИК-осветителем, имеющим регулировку угла подсветки (LTAD-RSNC) (рис. 4г). Длина волны излучения ЦЛ составляет 635 нм, осветителя — 850 нм, мощность излучения последнего — 1 и 25 мВт. Рабочая дальность действия прибора 200 м. Угол подсветки ЦЛ 0,5 мрад, ИК осветителя — 0,05–6°, расход выверки по высоте и по направлению ±20 мрад, шаг выверки 0,5±0,05 мрад. Гарантируется работа от батареи напряжением 3 В в течение 10–20 ч. Прибор имеет выносную кнопку дистанционного управления, стандартное крепление на планку weaver или picatinny. После снятия прибора с оружия все выверки возвращаются «в ноль». Герметичный корпус прибора обеспечивает возможность его погружения в воду на глубину 20 м в течение 2 ч.

Фирма Legend Technologies (США) разработала устройство PistolCam (рис. 4д, [13]), объединяющее ТВ-камеру, ЦЛ и тактический фонарь. Разрешающая способность ТВ-камеры 3,2 млн пикселей, мощность подствольного фонаря 120 лм. Прибор может быть использован как автономно, так и при установке на оружие.

ITL Optronics, Ltd. (Израиль) разработала комбинированную систему MARS (рис. 4е, [14]), которая состоит из оптического коллиматорного прицела, светодиодного осветителя и ЦЛ MARS Dual. ЦЛ может работать на длине волны 650 и 850 нм при мощности излучения соответственно 1 и 0,4 мВт. Угловая расходимость излучения ЦЛ 0,5 мрад, напряжение питания 1,5 В, срок службы прицела без замены батареи питания 200 ч. Масса не более 400 г, габариты 48×75×132 мм. Коллиматорный прицел имеет однократное увеличение, параллакс менее 0,2 мрад, удаление выходного зрачка до 330 мм, диапазон регулировки яркости светового пятна 104, его угловой размер 0,3 мрад.

Фирма Intermicro Telecom Systems (США) разработала ЦЛ с двумя длинами волн — AIM-2000 (рис. 4ж). ЦЛ работает на длине волны 640 и 840 нм при мощности излучения соответственно 1 и 0,4–2 мВт. Угловая расходимость излучения ЦЛ 0,5 мрад, напряжение питания 1,5 В при токе 120 мА, срок службы ЦЛ 5×103 операций продолжительностью 5 с каждая. Масса ЦЛ не более 195 г, габариты 62×32×102 мм.

Для перспективных ЦЛ, ЛД и ПНВ представляется целесообразным использовать полупроводниковые лазерные излучатели, работающие на длине волны 1540–1550 нм. Это вызвано целым рядом преимуществ рабочей области спектра 1400–1800 мкм. Средняя величина естественной ночной освещенности в безлунную ночь для области спектра 400–900 нм (фотокатод ЭОП поколений 2,2+, 3) достигает (1,5–3)×10-9 Вт/см2 мкм, а в области спектра 1400–1800 нм — (1,5–2)×10-7 Вт/см2 мкм, то есть на два порядка выше (рис. 5). Кроме того, улучшается прозрачность атмосферы: при метеорологической дальности видимости 10 км пропускание толщи атмосферы 1 км на длине волны 600 нм составляет 0,72, а в центре области спектра 1400–1800 нм — 0,93. При этом яркость атмосферной дымки снижается больше чем на порядок в области спектра 1400–1800 нм по сравнению с видимой. Величина контраста объекта наблюдения с фоном в этой области спектра более стабильна и выше в 1,4–1,5 раза, чем в диапазоне 400–900 нм. Кроме того, если в этой области спектра освещенность ночью меняется от 10-5 до 2,5×10-9 Вт/см2, то в диапазоне 1400–1800 нм — от 1,6×10-4 до (3–4)×10-7 Вт/см2 при тех же условиях освещенности, т. е. почти на два порядка. Процент обеспеченности освещенностью в течение всего года для естественной ночной освещенности в пределах 5×10-3–5×10-4 лк для области спектра 1400–1800 нм также почти вдвое выше, чем для 400–900 мкм.

Характер возрастания яркости ночного неба при смещении в ИК область спектра

Рис. 5. Характер возрастания яркости ночного неба при смещении в ИК область спектра

В области спектра 1400–1800 нм можно работать до определенной степени в некоторых дымах и пыли, а также визуализировать излучение современных лазерных целеуказателей-дальномеров, работающих на длине волны 1550 и 1700 нм.

Известно, что камуфляж позволяет замаскировать различные объекты на фоне окружающего пространства. Однако камуфляж, разработанный для видимой области спектра, может быть неэффективен для диапазона 1400–1800 мкм, в котором узор камуфляжа исчезает и обнаруживается только силуэт замаскированного объекта.

В области спектра 1400–1800 нм можно видеть в тумане, обнаруживать следы льда на крышах самолетов в аэропортах. Это похоже на «черный» лед на дорогах. Его нельзя заметить в видимой области спектра, но можно увидеть в диапазоне 1400–1800 нм. В этом сегменте можно обнаружить на картинах более раннюю живопись, скрытую под слоем масляных красок. Достигается это благодаря тому, что многие пигменты, окрашивающие свет в видимой области спектра, прозрачны в 1000–2000 нм.

Различают ЛПИ, работающие в непрерывном (ИЛПН) и в импульсном режимах (ИЛПИ). Основные параметры ИЛПН, используемых для построения ЦЛ, ЛД и ПНВ, приведены в таблице 5, а ИЛПИ — в таблице 6. Внешний вид типичных образцов таких ИЛП показан на рис. 6.

Внешний вид типичного лазерного излучателя, работающего в области спектра 1550 нм

Рис. 6. Внешний вид типичного лазерного излучателя, работающего в области спектра 1550 нм

Таблица 5. Основные параметры типичных ИЛПН, используемых для построения перспективных ЦЛ и пассивно-активных ПНВ

Фирма Модель λ, нм/Δλ, нм Р, мВт Iн, мА/Iпор, мА U, B θ, град. Размер тела свечения, мкм
НИИ «Полюс» (РФ) IDL30S-1550 1520–1580/3 30 150/25 2,0 20×35 1Т4
IDL100М-15 1520–1580/3,5 100 100/3,5 2,4 20×35 1T6
«ФТИ-Оптроник» (РФ) ML920J6S-01 1550±30 5 30–40/10–15      
НПФ «Дилаз» (РФ) ИЛПН-1300/1550 1550–1590/8–10 100 300/20 2,1 40×30 4,5T1,5
Roithner LaserTechnik (Австрия) RLT1500-30G 1503 30 120/42 <2 8,5×34  
L155T5M 1550±10 5 <50/<20 <3 20×40  
RLT1550-5MG 1550±20 5 50/10 2 20×40 4T1
RLT1550-5G 1550±30 5 60/45 2 25×40 5T1
RLT1550-10G 1550±30 10 110/50 2 25×40 5T1
RLT1550-15G 1550±30 15 145/55 2 25×40 5T1
RLT1550-20G 1550±30 20 160/55 2 25×40 5T1
RLT1550-40G 1550±10 40 192/42 2 25×40  
RLT1550-100G 1580–1582/4 100 800/400 2,3 10×45  
RLT1550-500HHL 1550±30/10 500 3750/700 2 2×10 100T1
LD1550-C500 1560±20/9 500 2500/700 1,8 7×33  
RLT1600-10G 1600±20/7 10 85/40 2 10×50 5T1
RLT1600-20G 1600±20/10 20 130/40 2 10×50 5T1
RLT1600-30G 1600±20/10 30 180/45 2 10×50 5T1
RLT1600-40G 1600±20/10 40 250/50 2 10×50 5T1
RLT1650M-7G 1650±(20–40)/4 7 1600/920 2 25×30 200T1
LD1430-C003 1430±20/4 3 29/19 1,1 21×36  
RLT1450-3G 1450–10 3 50/35 2 10×40 3T1,5
L145T600m 1450±5/1 600 2500/500 1,1 5×30 100T1
RLT1460M-1WT 1460±5/4 1000 3100/400   10×40 100T1

Примечания: λ — рабочая длина волны, Δλ — ширина линии излучения, Р — мощность излучения, Iн — рабочий ток накачки, Iпор — пороговый ток, U — напряжение питания, θ — угол подсветки.



Таблица 6. Основные параметры типичных ИЛПИ, используемых для построения перспективных ЛД и АИ ПНВ

Фирма Модель λ, нм/Δλ, нм Ри, Вт F, кГц tи, нс Iн, А U, B Θ, град. Размер тела свечения, мкм
ОАО НПП «Инжект» (РФ) ИЛД-5-1550 1550/4 5 5 100 18 6 10×40 230T1
ИЛД-10-1550 1550/4 10 10 100 30 6 11×25 450T1
Roithner LaserТechnik (Австрия)                  
                 
RLT1610-100MPG 1610/3 0,1 50 200 3 1,5 15×30 200T1
LD1625-С120 1625±25/7 0,12 0,01 104   1,0 17×44  
LDMP-1550-010W-91 1550±30 10 2,5 200 50 25 20×40 370T1
LDMP-1550-020W-91 1550±30 20 1 100 55 30 20×40 320T100
LDMP-1650-030W-91 1650±30 30 1 75 75 40 20×40 320T200

Примечания: λ — рабочая длина волны, Δλ — полуширина спектра, Ри — мощность излучения в импульсе, F — частота, tи — длительность импульса излучения, Iн — ток накачки, U — рабочее напряжение, Θ — угол расходимости излучения.

На основе таких ИЛПН и ИЛПИ могут быть созданы перспективные приборы ночного видения и низкоуровневые телевизионные системы (НТВС), основные параметры которых приведены в таблицах 7, 8. Внешний вид ПНВ фирмы «Электрооптик» представлен на рис. 7, а типичные кривые их спектральной чувствительности — на рис. 8.

ПНВ фирмы «Электрооптик»

Рис. 7. ПНВ фирмы «Электрооптик»: а) ИК CCD-камера CONTOUR-M; б) ИК CCD-камера CONTOUR-IR; в) цифровая ИК CCD-камера CONTOUR-IR Digital; г) ИК-прибор наблюдения; д) ИК-прибор наблюдения ABRIS-M; е) гибридная ИК-камера CONTOUR

Таблица 7. Основные параметры приборов ночного видения фирмы «Электрооптик»

Модель Δλ, нм 2ω, град. N, ТВ линий (число пикселей), штр/мм С/Ш, дБ U, B/Р, Вт Масса, г/габариты, мм T, ч Объектив
Фокусное расстояние, мм Относительное отверстие
CONTOUR 350–1700 25 300 ТВ линий >40 12/4,2 -/230×100×105 1,4 26 1:1,4
CONTOUR-M 400–1700 20 570 ТВ линий (752×582 пикс.) 46 12/4,8 600/230×100×89      
CONTOUR-IR 400–1700 20 570 ТВ линий (752×582 пикс.) 48 10–14,1/ 5–2,1 300/∅56×110      
CONTOUR-IR digital 400–1700 25 CMOS 1/3" 1280×1024 пикс. (15 или 7 Гц), 640×480 пикс. (60 Гц или 30 Гц)            
ABRIS-M 350–1300
350–1700
350–2000
30 (Г = 1 крат) 60 штр/мм 1,5/2–3,5 0,38/145×78×53 35 26 1:1,4 (ΔD = 0,2 м–∞)
20 (Г = 2 крат) 0,42/210×78×53 50 1:2 (ΔD = 0,25 м–∞)
SM-3R1700 (SM-3R2000) 350–1700 (350–2000) 25 (Г = 1,8 крат) 50 штр/мм   3/- 250/130×65×43 18 26 1:1,4 (ΔD = 0,15 м–∞)
ABRIS-UV/IR 270–1700 20 (Г = 1 крат) 30 штр/мм   1,5/2–3,5 380/145×78×53 35 26 1:1,6 (ΔD = 0,2 м–∞)
ИК очки SM-3G 350–1700 35 (Г = 1 крат) 40 штр/мм   3/– 450/144×100×80 100 26 1:1,4 (ΔD = 0,15 м–∞)

Примечания: Δλ — рабочая область спектра, 2ω — угол поля зрения, Г — увеличение, N — разрешающая способность, С/Ш — отношение сигнал/шум, U — напряжение питания, Р — энергопотребление, Т — время непрерывной работы, ΔD — глубина резко изображаемого пространства.



Типичные кривые спектральной чувствительности ПНВ фирмы «Электрооптик»

Рис. 8. Типичные кривые спектральной чувствительности ПНВ фирмы «Электрооптик»: а) ЭОП с фотокатодом S-1+; б) КМОП-матрицы ИК CCD-камер

Таблица 8. Основные параметры ИК ТВ-камер на базе матриц InGaAs

Фирма Модель Δλ, нм η, %/D*, см Гц 0,5 Вт-1 Д.д., дБ Время экспозиции Формат (гориз.×верт.), число пикс. / размер пикс., мкм FК, Гц Масса, г/габариты, мм U, B/P, Вт
Xenics Infrared Solution (Бельгия) XS-1.7-320 900–1740 Температурная чувствительность 0,03 К     320×256/30×30 50/60/100 225/50×50×50 12/60
Goodrich Corp. (США) SU320HV-1/7-RT 900–1700 >65/>1×1014 3×103 0,11 мс–32,91 мс 30×240/40×40 60 <270/52,4×52,1×64,7 8–16/<4,5
SU320KTS-1.7-RT 900–1700 >65/>5×1012 2,5×103 120 мкс–14,93 мс 320×256/25×25 60 <270/53×53×65 9–16/<4,5
SU32KTSVis-1.7RT 400–1700
SU320KTSX-1.7RT 900–1700 >65/>1×1013 800 60 мкс–16,57 мс 320×256/25×25 60 <270/53×53×65 9–16/<4,5
SU320MSVis-1.7RT 400–1700 >65/>3×1012 >2×103 129/128 мкс–16,3/16,38 мс 320×256/25×25 25; 30; 50; 60 <300/50×60×95 3,6–5/<3
SU320M-1.7RT 900–1700 >65 (1000–1600 нм)
/>2×1012
>2×103 127 мкс–16,27 мс 320×240/40×40 60 или 50 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU320MSU-1.7RT 400–1700 >5 (400 нм),
>45 (800 нм),
>70 (1000–1600)/3×1012
>2×103 129 мкс–16,3 мс 320×256/25×25 30 или 25 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU320KTX-1.7RT 900–1700 >65 (1000–1600 нм)/>4×1013 >103 127 мкс–16,27 мс 320×240/40×40 60 <270/54×54×58 8–16/<1,8
SU320MS-1.7RT 900–1700 >65 (1000–1600 нм)/>3×1012 >103 129 мкс–16,3 мс 320×256/25×25 30 или 25 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU320MX-1.7RT 900–1700 >65 (1000–1600 нм)/>4×1013 >2,7×103 127 мкс–16,27 мс 320×240/40×40 30 или 25 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU640 SDWH-1.7RT (SU640 SDWHVIS-1.7RT) 400–1700 или 900–1700 >65 (1000–1600 нм)/>6х1012 >2×103 257 мкс–33,2 мс 640×512/25×25 109 <1100/158×76,2×76,2 7–28/7–11
SU320NV-1.7RT 400–1700 >5 (400 нм),
>45 (800 нм),
>70 (1000–1600 нм)/
>2×1012
>2×103 127 мкс–16,2 мс 320×240/40×40 60 или 50 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU320MSW-1.7RT 900–1700 >65(1000–1600 нм)/
>3×1012
>2×103 129 мкс–16,3 мс 320×256/25×25 30 или 60 <300/50×60×95 3,6–5/<1,6
SU640НSХ-1.7RT 900–1700, 700–1700 >65/5,1×1013 >3×103 60 мкс–33 мс 640×512/25×25 30 <270/52,1×52,1×64,7 9–16/<4
SU640КТS 1.7RT 900–1700 >65/7,6×1012 >2×103 240 мкс–33,17 мс 640×512/25×25 30 <270/53×53×65 9–16/<4
SU640SWD 1.7RT 900–1700 >65/>6×1012 >2,5×103 370 нс–2,7 мкс 640×512/25×25 30 <1100/158×76,2×76,2 7–28/<10
SU640SDVD 4Is-1.7RT 400–1700              
SU640DVH 1.7RT 900–1700 >65/>6×1012 >2,5×103 370 нс–2,7 мкс; 640×512/25×25 30 <1100/158х76,2х76,2 7–28/<11
SU640SVD HVIS-1.7RT 400–1700     150 мкс–33,2 мс        
SU640SDX 1.7RT 900–1700 >65/>1,5×1013 >103 370 нс–2,7 мкс 640×512/25×25 30 <1100/158×76,2×76,2 7–28/<10

Примечания: 1) масса ТВ-камеры указана без объектива; 2) количество пикселей с чувствительностью ±25%–99% от их числа в матрице; 3) коэффициент заполнения матрицы — 100%; 4) D* указана для длины волны 1550 нм, времени экспозиции 16,3 мс, цифрового увеличения 1 крат, без объектива; 5) обозначения: Δλ — рабочая область спектра, η —квантовая эффективность, D* — удельная обнаружительная способность, д.д. — динамический диапазон, FК — частота кадров, U — напряжение питания, Р — энергопотребление.

ИК ПЗС ТВ камера CONTOUR-M выполнена на базе высокочувствительной кремниевой матрицы ПЗС с продленной ИК-чувствительностью, микролинзами на фоточувствительных элементах и электронной обработкой сигнала. Она имеет встроенный жидкокристаллический ТВ-монитор формата 4”, стандартный видеовыход/видеовход и может устанавливаться на треногу. Питание 12 В. Цифровая ИК КМОП ТВ-камера CONTOUR-IR digital служит для работы в составе персонального компьютера или ноутбука. Высокая скорость передачи данных по интерфейсу USB-2.0 (400 Мбит/с) обеспечивает наблюдение изображения на персональном компьютере в реальном масштабе времени даже при мегапиксельном формате камеры. В приборе используется новейшая КМОП-матрица с повышенной ИК-чувствительностью, с нанесенными на фоточувствительные элементы микролинзами и с усилительным каскадом в каждом элементе. Гибридная ИК-камера CONTOUR выполнена на базе ЭОП+ПЗС ТВ-камеры с ТВ-монитором формата 4”. ИК ПНВ ABRIS-M и SM-3R выполнены на базе ЭОП с рабочей областью спектра 350–1700 нм (ПНВ SM-3R 1700) и 350–2000 нм (ПНВ SM-3R 2000).

Внешний вид ИК ТВ-камер на базе фоточувствительных матриц InGaAs представлен на рис. 9. На рис. 9а показана ИК ТВ-камера XS-1.7-320 фирмы Xenics Infrared Solution, на рис. 9б приведен пример характерного изображения, наблюдаемого в нее. На рис. 10а, б представлены типичные образцы ИК ТВ-камер фирмы Goodrich Corp., а типичная кривая их спектральной чувствительности — на рис. 10в.

Внешний вид типичных ИК ТВ-камер на основе фоточувствительных матриц InGaAs

Рис. 9. Внешний вид типичных ИК ТВ-камер на основе фоточувствительных матриц InGaAs: а) ИК ТВ-камера XS-1.7-320; б) характерное изображение, наблюдаемое в эту ИК ТВ-камеру, в сравнении с другими изображениями
ИК ТВ-камеры фирмы Goodrich: а) SU320M-1.7RT; б) SU620SDWH-1.7RT; в) типичная кривая спектральной чувствительности ИК ТВ-камер фирмы Goodrich Corp

Рис. 10. ИК ТВ-камеры фирмы Goodrich: а) SU320M-1.7RT; б) SU620SDWH-1.7RT; в) типичная кривая спектральной чувствительности ИК ТВ-камер фирмы Goodrich Corp

Все эти приборы работают при пониженной прозрачности атмосферы, но еще большего эффекта следует ожидать от введения в них активно-импульсного режима работы, который позволит в еще большей степени повысить дальность действия при неблагоприятных условиях видения и обеспечить дополнительно точное измерение дальности до объектов наблюдения.

Литература

  1. Гейхман И. Л., Волков В. Г. Видение и безопасность. М.: Новости. 2009.
  2. Ettenberg M. H., Cohen M. J., Olsen G. H. InGaAs Focal Plane Arrays and Cameras for Man-Portable Near Infrared Imaging. Part of the SPIE Conference on infrared imaging Systems Design. Analyses Modelling and Testing X. Orlando. Florida. April, 1999. SPIE V. 3701.

Скачать статью в формате pdf  Скачать статью в формате pdf


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке