Лазерные полупроводниковые излучатели для целеуказателей и дальномеров

№ 4’2012
PDF версия
Рассматривается применение лазерных полупроводниковых излучателей (ЛПИ), работающих в видимой и ближней инфракрасной областях спектра и предназначенных для создания лазерных целеуказателей и дальномеров. Описываются конкретные модели ЛПИ и приборов на их основе, приводятся основные параметры указанных изделий.

В современной технике широко используются малогабаритные лазерные целе­указатели (ЛЦ) и лазерные дальномеры (ЛД) на базе лазерных полупроводниковых излучателей (ЛПИ) [1]. Основные параметры ЛПИ, используемых для построения ЛЦ, приведены в таблице 1 [2–4]. Внешний вид типичных образцов указанных ЛПИ дан на рис. 1.

Внешний вид типичных лазерных полупроводниковых излучателей, используемых в ЛЦ и дальномерах

Рис. 1. Внешний вид типичных лазерных полупроводниковых излучателей, используемых в ЛЦ и дальномерах

Таблица 1. Основные параметры типичных ЛПИ, используемых для построения лазерных
целеуказателей

Фирма

Модель

λλ, нм/нм

Р, мВт

Iн/Iпор, мА/мА

U, В

θ, град.

Габариты тела свечения, мкм

НИИ «Полюс», Россия

IDL5S-640

635–640/2

5

50/40

2,3

10×35

1×5

IDL10S-650

645–660/2

10

60/35

2,4

10×30

 

IDL15S-670

660–680/2

15

55/35

2,3

IDL20M-635

630–640/2

20

160/160

2,5

8×30

1×12

IDL30M-670

660–680/3

30

160/90

2,4

IDL50S-830

820–840/1,5

50

120/25

2,2

10×30

1×3

IDL100S-830

820–840/1,5

100

160/35

 

IDL50S-850

840–870/1,5

50

150/40

 

IDL100S-850

840–880/1,5

100

160/35

 

IDL50S-875

860–880/1,5

50

130/30

2,1

10×30

 

IDL50S-900

870–910/1,5

50

180/40

2,2

 

IDL50S-915

910–920/1,5

50

80/30

 

 

IDL100S-920

915–925/1,5

100

170/35

 

 

IDL50S-980

960–990/3

50

130/35

2,3

 

IDL100S-980

960–990/3

100

210/40

2,4

 

ННП «Инжект», Россия

ЛДН-7

800–860/4

3

90/–

1,5–2,5

10×40

 

ЛДН-8

800–840/4

30

150/–

1,5–3,0

 

ЛДН-10

800–840/4

30

150/–

1,5–3,0

 

ЛДН-11

800–840/4

5

90/–

1,5–2,5

 

ЛДН-12

800–860/4

4

80/–

2,0–3,0

8×35

 

ЛДН-14

800–840/4

20

140/–

1,5–3,0

10×40

 

ЛДН-33

95–1000/3

50

100/–

1,8–2,2

8×33

 

Roithner Lasertechnik, Австрия

RLT905-100GS

905

100

140/30

1,8–2,4

25×40

1×5

RLT830-150GS

825–835

150

190/50

1,8–2,0

 

Примечания: l — рабочая длина волны; Dl — ширина линии излучения; Р — мощность излучения; Iн — рабочий ток накачки; Iпор — пороговый ток; U — напряжение питания; q — угол подсветки.

Характер подсветки цели лазерным осветителем-целеуказателем при формировании «точечного» и широкоугольного пятна подсветки

Рис. 2. Характер подсветки цели лазерным осветителем-целеуказателем при формировании «точечного» и широкоугольного пятна подсветки

ЛЦ применяются в прицельных комплексах, состоящих из наголовного прибора ночного видения (ПНВ) (очки ночного видения или ночной монокуляр) для наблюдения в ночных условиях, и ЛЦ, устанавливаемого на оружии и создающего световое «точечное» пятно подсвета на цели [5, 6]. И цель, и пятно на ней наблюдаются через очки (монокуляр) ночного видения. ЛЦ устанавливается параллельно стволу оружия и пристреливается совместно с ним. При этом положение ЛЦ регулируется с помощью системы выверки, благодаря чему пули точно попадают в цель, на которую наведено пятно подсвета. Такой прицельный комплекс исключает необходимость в прицеливании: достаточно лишь придать оружию положение, при котором пятно подсвета совместится с целью. Прицельная стрельба может осуществляться из любого положения оружия, в том числе и при движении. Такие прицельные комплексы используются при стрельбе из пистолетов, автоматов, гранатометов, охотничьего и спортивного оружия любых типов. Первоначально в ЛЦ использовались полупроводниковые лазеры, работающие на длине волны 820–850 нм, чтобы подсвет осуществлялся скрытно, а излучение на таких длинах волн наблюдалось бы только в очки ночного видения. На практике, во-первых, такое излучение все равно видно со стороны цели в виде красной точки, во-вторых, это обстоятельство даже полезно, т. к. производит на противника сильное психологическое воздействие. Кроме того, работа на указанных длинах волн исключает применение комплекса в дневных условиях, если при этом не используются очки ночного видения с диафрагмированными объективами. Поэтому за последние годы широкое распространение получили ЛЦ на базе лазерных излучателей, работающих на длинах волн 532 нм и 635–670 нм.

Целеуказатель лазерный ночной ЦЛН-1К (вверху); установка на оружии (внизу)

Рис. 3. Целеуказатель лазерный ночной ЦЛН-1К (вверху); установка на оружии (внизу)

Для прицельного комплекса с таким излучателем можно наблюдать пятно подсвета на цели днем невооруженным глазом, а ночью — в очки ночного видения на еще большей дальности, чем для случая применения ЛЦ с длиной волны 820–850 нм, так как чувствительность фотокатода электронно-оптического преобразователя очков ночного видения на длине волны 532 нм в три-четыре раза, а в области спектра 635–670 нм — в полтора-два раза выше, чем в области спектра 820–850 нм.

Целеуказатели лазерные: а) ЦЛН-2К; б) «Альфа-7115»; в) LTAD-DSNС; г) ЦУЛ-01S; д) ЦУЛ-02М

Рис. 4. Целеуказатели лазерные: а) ЦЛН-2К; б) «Альфа-7115»; в) LTAD-DSNС; г) ЦУЛ-01S; д) ЦУЛ-02М

ЛЦ может иметь объектив с переменным фокусным расстоянием или с возможностью расфокусировки. Это позволяет использовать ЛЦ как в режиме целеуказания («точечное» пятно подсветки), так и в режиме широкого угла подсветки.

Целеуказатели лазерные

Рис. 5. Целеуказатели лазерные:
а) ЦЛ-02, ЦЛ-03, ЦЛ-05, ЦЛ-06;
б) ЦЛ-09, TSL-10, ЦЛ-11

Характер подсветки цели лазерным осветителем-целеуказателем при формировании «точечного» и широкоугольного пятна подсветки представлен на рис. 2.

Целеуказатели лазерные

Рис. 6. Целеуказатели лазерные:
а) AIM-2000;
б) VITAL;
в) IR-18 (сверху), IR-16G (снизу);
г) GCP-3;
д) ATILLA

Внешний вид типичных образцов ЦЛ дан на рис. 3–7, а прицельных комплексов на их основе — на рис. 8, 9. На рис. 6в показан миниатюрный ЛЦ IR-18, монтируемый на пальце оператора и служащий для обеспечения ночной посадки вертолетов. Угол подсвета этого целеуказателя может регулироваться в пределах от 0,5 мрад до 10° [7]. Чтобы руки оператора при работе с ЛЦ оставались свободными, используется модель ЛЦ IR-16, монтируемая на подбородке шлема оператора (рис. 6в) [7].

Целеуказатели лазерные: а) GB100; б) GBS8300S; в) BS8200S (3-лучевой); г) BS100X; д) 780

Рис. 7. Целеуказатели лазерные:
а) GB100;
б) GBS8300S;
в) BS8200S (3-лучевой);
г) BS100X;
д) 780

При этом ЛЦ может по выбору пользователя излучать ближнее ИК-излучение на длине волны 830 нм (модель IR-18, IR-16), зеленый (модель IR-18G, IR-16G) или красный свет (модель IR-18R) [7]. Основные параметры типичных современных ЛЦ приведены в таблице 2 [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19], а ЛЦ для визуального дневного наблюдения — в таблице 3 [5, 12, 20, 24, 32–37].

Прицельный комплекс, состоящий из целеуказателя лазерного ЦЛН-1К и очков ночного видения ПН-14К

Рис. 8. Прицельный комплекс, состоящий из целеуказателя лазерного ЦЛН-1К и очков ночного видения ПН-14К

Первоначально такие ЛЦ применялись с излучением красного цвета (длина волны 635–670 нм). Но в последние годы стали использовать ЛЦ с излучением зеленого цвета (длина волны 532 нм), т. к. зеленый цвет лучше воспринимается глазом. Конструкция ЛЦ не зависит от длины волны. В ЛЦ могут быть установлены ЛПИ с излучением ИК или видимой области спектра.

Прицельный комплекс, состоящий из целеуказателя лазерного «Альфа-7115» и монокуляра ночного видения «Альфа-9022»

Рис. 9. Прицельный комплекс, состоящий из целеуказателя лазерного «Альфа-7115» и монокуляра ночного видения «Альфа-9022»

Таблица 2. Основные параметры лазерных целеуказателей для ПНВ

Фирма, страна

Модель

D, м

λ, нм

Р, мВт

θ, мрад

U, В

Габариты, мм

Масса, г

ОАО «НПО «Альфа», Россия

«Альфа-7115»

200

820–850

2

0,5

2,4–3

120×110×42

310

ГУДП СКБ ТНВ, Россия

Спринт

до 200

830

1

1

9

110×55×164

400

ИЛ-М

200

830

1

1

3

110×40×150

200

ОАО РОМЗ, Россия

PLN-1

250–500

850

3

1,5

6

56×44×20

60

ОАО «НПЗ», Россия

ЦЛН-1К

150

830

0,5–5

1′

1,5

145×53×133

350

ЦЛН-2К

150/100

830/635

0,3

3

85×64×51

230

СОТ, Россия

LTAD-SN

200

800–870

0,5–10

0,3–0,5

3

94×61×42

190

«Ретрон», Россия

RN-SL01

820±10

0,5

1

2–3,6

105×46×45

190

БелОМО, Беларусь

ЦЛ-01

830

3

0,7

3

Ø19×42

25

ЦЛ-02

Ø25×89

65

ЦЛ-03

35×50×65

100

ЦЛ-05

59×35×18

95

ЦЛ-09

32×45×19

70

TSL-10

0,8; 3

142×46×48

300

ИЛ-14

3

55×92×18

120

LAD-18

850–870

0,005–0,1

0,5

113×45×32

200

Wild Heerbrugg, Швейцария

REM-007

820±20

2–3

0,35

Ø34×170

340

Reinhack Nachsicht Systems, Германия

LPL-30

4000

830

15

0,3

124×40×20

195

EUROATLAS, Германия

LM-18

300

800–870

1

0,6

Ø40×120

350

Litton, США

AIM-1D/DLR

500/3000

820–850

20

0,3

92×57×49

255

IPBD-2500-8000

2500–8000

830

3–30

0,3

170×57×40

180

IPBD-600ES

600–1800

830

1

0,3

136×27×56

125

АСР-2/АСР-2А

8000/10000

830

50/100

0,5

крепится на пальце

114

AN/PEQ-2

 

830

25

0,3

 

210

Model 7500 Visible/IR

 

635/830

25

0,3

 

210

AN/PAQ-4B/C

1800

830

1

0,3

 

125

GCP-1A/1B

8000/10000

830

50/100

0,5

 

128

Optic Electronic, США

AN/PAQ-4

 

850

2

0,3

92×57×49

255

Night Vision Equipment, США

ACP-2

500–5000

830

30

0,5–10º

 

114

International Technologies Lasers (ITL), Израиль

AIM-LDIR

 

820–850

20

0,3

92×57×49

255

AIM-1D

500

820–850

1,5

0,3

80×35×50

250

ITT, США

ACP-3

8000

830

50

0,5

114

АСР-3А

12000

110

0,5

114

АСР-3В

18000

185

0,5

114

GCP-3A

8000

60

0,5

128

GCP-3B

12000

110

0,5

128

GCP-3C

18000

185

0,5

128

GCP-4

8000

60

0,5

143

GCP-4A

12000

110

0,5

143

GCP-4B

18000

185

0,5

143

VITAL-4

1000

0,7

0,5

130×65×40

200

VITAL-200

12000

110

0,5

130×65×40

200

ATILLA

 

60

0,5

130×65×40

215

Varo, США

9886A

400

820

3,2

0,2

208×52×75

345

BEAMSHOT, США

BS6000

914

850

0,7

1,64′

Ø39,1×127

130

780

800

780

5

5

Ø19×69

96,5

Night Vision Equipment Company (NVEC), США

AIM-2000

 

840/640

2/1

0,5

1,5

61×33×102

196

VITAL-1/VITAL-100

1000/12000

840

0,7/100

0,5

133,4×63,5×38

255

Delft, Нидерланды

TM-007

300

820

2

0,35

3

Ø34×157

350

Примечания: D — дальность действия; l — рабочая длина волны; Р — мощность излучения; q — угол подсветки; U — напряжение питания.

Таблица 3. Основные параметры лазерных целеуказателей для визуального дневного наблюдения

Фирма, страна

Модель

D, м

λ, нм

Р, мВт

θ, мрад

U, В

Габариты, мм

Масса, г

ФГУП «Ижевский механический завод», Россия

ЛЦУ

25

635–655

3

10

3

55×32×20

90

ОАО РОМЗ, Россия

PL-1

25–50

650–670

3

1

6

56×44×20

 

PL-2

25–50

3

 

120×36×19

 

PL-3

50–100

5

 

136×17×17

 

J. West Company

LTSU-O

50 (д); 100 (н)

3

3

Ø30×80

150

НПФ «ЭСТ», Россия

ЛЦУ-ОМ

25 (д)

635

4

3

Ø24×65

60

ЛЦУ-ПМ

25 (д)

3

4,5

34×16×32

50

Вологодский оптико-механический завод, Россия

PL-1

25–50

650–670

3

6

56×44×20

70

PL-2

25–50

3

6

120×36×19

70

PL-3

50–100

5

3

136×17×17

70

ООО «Зенит», Россия

47

400–500

635–650

3

3

 

100

Зенит-4Т

200

3

6

Ø14×80

61

СОТ, Россия

LTAD-RN

0,5–10

0,3–0,5

3

91×61×42

190

БелОМО, Беларусь

ЦЛ-01

635, 650, 670

3

0,7

Ø19×42

 

ЦЛ-02

Ø25×89

 

ЦЛ-03

35×50×65

 

ЦЛ-05

59×35×18

 

ЦЛ-09

32×45×19

 

TSL-10

0,8, 3

142×46×48

 

ИЛ-14

3

55×92×18

 

Корсак-3

645

80×35×35

 

Корсак-8

70×35×35

 

Корсак-16

Ø20×90

 

Applied Laser System, США

LA-50

100

670

5

1,5

7

45×35×100

185

Сoherent, США

FVLM2

633–642

10

0,2×0,8

1,5

Ø17,5×(46–53)

 

Alpec, США

Beam Shot

300

670

4

 

3

 

107

Heckler & Koch, США

Pulse Beam Laser Sight

100

665–675

5

0,5

7

51×51×20

99

Imatronic Inc., Великобритания

LSSS

300

670

5

0,5

3

Ø25×176

 

International Technologies Lasers (ITL), Израиль

AIM-1N

630

3

0,7

2,7–6

Ø12×43

 

AIM-1R

150

670

1

1

3

92×49×57

255

BFi OPTiLAS, Франция

MDLO

635

0,9–30

0,3×0,6

2,7–6

Ø12×43

 

MLV

532

0,9–4

<2

4–6

Ø14×60

40

Laser Components, Германия

Grüne Flexpoint FP-53/4AF-AV-SD

532

4

0,5

4,5–30

Ø11,5×57

Grüne Flexpoint FP-64/10AF-AV

635

10

0,2×0,8

5–10

Ø11,5×57

BEAMSHOT, США

GB8300S

457

532

5

5′

3

100,8×40×43,2

125

BS8200S (трехлучевой)

457

650

5

5′

106,7×40×43,2

153

GB2200

5000 (н); 200 (д)

532

30

0,72′

Ø25,4×279,4

295

GB2000

1600

532

5

1,64′

Ø39,1×135,4

140

GB1000

1097

532

5

1,64′

Ø24×116,3

120

GB800М КIT

1600

532

5

0,72′

76,2×35,6×51

 

GB50

1600 (н); 91,4 (д)

532

5

1,64′

Ø14,5×99

120

GB100

1600

532

3

1,64′

Ø25,4×143

163

GB200

1600

532

3

1,64′

Ø25,4×159

265

ВS100×

457

650

5

5

Ø22×59

44

Примечания: D — дальность действия; l — рабочая длина волны; Р — мощность излучения; q — угол подсветки; U — напряжение питания; (д) — день; (н) — ночь.

Целеуказатели лазерные на оружии

Рис. 10. Целеуказатели лазерные на оружии:
а) PL-1 на пистолете Макарова;
б) GB800M на пистолете Beretta M92F (слева), GB800M на автомате М4 (справа);
в) GB8300S на пистолете;
г) BS100X на различных видах оружия;
д) 780 на гранатомете М1 (слева); на винтовке (справа); на пистолете (в середине)

ЛЦ может монтироваться как на стволе, так и под стволом оружия [5, 7, 8]. Возможность установки ЛЦ на различных видах оружия иллюстрирует рис. 10. ЛЦ могут использоваться в сочетании с дневным прицелом, образуя дневной прицельный комплекс. Внешний вид таких комплексов представлен на рис. 11 [20], а их основные параметры — в таблице 4 [20].

Прицельные комплексы

Рис. 11. Прицельные комплексы:
а) ПОСП 4×24 с ЛЦУ-ОМ;
б) ПОСП 6×42 с ЛЦУ-ОМ;
в) ПОСП 4-8×42 с ЛЦУ-ОМ

Такие прицельные комплексы позволяют выполнить снайперский выстрел на большой дальности или вести оперативную стрельбу на небольшие расстояния по пятну встроенного ЛЦ. Питание комплекса обеспечивается от литиевых элементов CR123A. Прицельные комплексы с индексом «В» устанавливаются на карабины «Сайга» и «Вепрь», а без индекса «В» — на карабины ОП СКС, «Тигр».

Таблица 4. Основные параметры дневных прицельных комплексов
ООО НПФ «Электронная и специальная техника»

Дневной прицел

ЦЛ

Г, крат

2ω, град.

Øсв.об., мм

Диаметр выходного зрачка, мм

Удаление
выходного
зрачка, мм

Масса, кг

ПОСП 4×24;
ПОСП 4×24В

ЛЦУ-ОМ; ЛЦУ-ОМ

4

6

24

6

68

0,7

ПОСП 6×24; ПОСП 6×24В

ЛЦУ-ОМ; ЛЦУ-ОМ

6

4

24

4

68

0,7

ПОСП 6×42; ПОСП 6×42В

ЛЦУ-ОМ; ЛЦУ-ОМ

6

4

40

6,7

75

0,9

ПОСП 8×42; ПОСП 8×42В

ЛЦУ-ОМ; ЛЦУ-ОМ

8

3

40

5

68

0,9

ПОСП 4-8×42; ПОСП 4-8×42В

ЛЦУ-ОМ; ЛЦУ-ОМ

4–8

9–3

40

11,2–4,3

26–73

0,95

Примечания: Г — видимое увеличение; 2w — угол поля зрения; Øсв.об — световой диаметр объектива; источник питания — литиевый элемент CR123A; подсветка дальномерной шкалы — светодиодная (красная и зеленая).

Малые масса, габариты и расходимость излучения ЛЦ в сочетании с простотой модуляции его излучения по току накачки позволяют превратить ЛЦ в портативный встроенный в ПНВ дальномер. В частности, в ОАО РОМЗ разработан такой осветитель-дальномер, который может в широком угле подсвета обеспечивать наблюдение, а в узком — измерение дальности до объекта при создании на нем «точечного» пятна подсвета [5, 8]. Такое устройство согласуется с любым ПНВ, имеющим стандартное штекерное гнездо 1/4 дюйма. Питание осветителя-дальномера обеспечивается от встроенных аккумуляторов типа 10Д-0,26С с общим напряжением 12 В. Масса — 0,9 кг (без элементов питания), габаритные размеры 220×180×50 мм. Диапазон измеряемых дальностей — 5–150 м при погрешности измерения 1–2 м. Зарубежные ПНВ имеют портативные встраиваемые лазерные дальномеры (ЛД) на базе ЛПИ. Например, наблюдательный ПНВ МС31 фирмы Litton имеет ЛД, обеспечивающий измерение дальности до 1000 м с точностью ±5 м [5]. При этом масса всего ПНВ вместе с ЛД не превышает 1,3 кг, а его габариты составляют 170×140×70 мм. Портативный ПНВ фирмы Night Vision Equipment имеет также встроенный ЛД, измеряющий дальность до 5000 м [5].

В современной технике получили широкое распространение лазерные модули [21–24]. Они содержат коллимирующую оптическую систему, сопряженную в одном корпусе с ЛПИ и блоком его накачки — драйвером, обеспечивающим стабильность и регулируемый уровень мощности излучения. Модули могут иметь любой источник питания, излучать в видимой (532, 635, 650 нм) и в ИК-области спектра (808, 830, 850, 980 нм). Возможны и другие рабочие длины волн. Охлаждение маломощных модулей, используемых для ЦЛ, осуществляется за счет естественного отвода тепла через корпус модуля. Мощные модули могут дополнительно комплектоваться теплоотводом. Возможно изготовление модулей с сетевым адаптером. Оптические характеристики лазерных модулей являются стандартными для всех моделей фирмы-производителя. Оптика лазерных модулей может формировать не только «точечное» пятно подсветки, но и прямую линию, перекрестие и др. Параметры типичных лазерных модулей представлены в таблице 5 [21–24], а их характерный внешний вид — на рис. 12.

Лазерные модули

Рис. 12. Лазерные модули:
а) лазерные модули «ФТИ-Оптроник»;
б) FLEXPOINT;
в) фокусируемые модули Coherent;
г) миниатюрные модули Coherent

Таблица 5. Основные параметры типичных лазерных модулей на основе ЛПИ

Фирма, страна

Модель

D, м

λ, нм

Р, мВт

θ, мрад.

I, мА

U, В

Габариты, мм

«ФТИ-Оптроник», Россия

KLM-A532-x-5

50

532

1/5/15

0,1–0,2

 

 

Ø20×95

KLM-D532-x-5

10

532

5/20/30/50

0,5

 

 

В зависимости от модели

KLM-A980-5-5

300

980

5

0,2

 

 

Ø20×60

KLM-B880-x-5

50

808

1200/4000

1,0

 

 

Ø25×65

ЗАО «Кантегир», Россия

ЛМ-635-20-СА

 

635

20

1,0

140

5

Ø13×42

ЛМ-650-5ВА

 

650

5

1,0

100

3

Ø11×40

ЛМ-808-50ВА

 

808

50

1,0

150

5

Ø11×40

ЛМ-830-5ВА

 

830

50

1,0

190

5

Ø11×40

Laser Components, Германия

Grüner FLEX POINT

 

532

4

10–100°

300

4,5–30

Ø11,5×57

FLEX POINT

 

532, 635, 638, 650, 780, 850, 905

1–70

10–100°

35–130

4,5–6

Ø11,5×57

Сoherent, США

VLMA 635

 

633–642

21

0,2–0,6

 

5–6

Ø14,76×41

LG3 650

 

645–655

3,7

85°×1 (линия)

 

3–6

Ø22,1×24

FVLM2 Cross-Hair

 

633–642

0,55

24°×1 (перекрестие)

 

5–10

Ø17,5×(48–55)

FVLM2

 

820–840

28

0,2–0,5

 

5–10

Ø17,5×(48–55)

BFi OPTiLAS, Франция

SLA

 

645

1–4,5

 

 

3–6

Ø14×78

MDLC

 

635–830

0,9–30

0,6×0,3

 

2,7–6

Ø12×43

MLV

 

532

4

2

250

4–6

Ø14×60

MDLT

 

375–980

0,9–120

0,6×0,4

2500

6,5

Ø38×165

Примечания: D — дальность действия; l — рабочая длина волны; Р — мощность излучения; q — угол подсветки; U — напряжение питания.

Для построения ЛД используются ЛПИ, работающие в импульсном режиме (табл. 6) [2–4] или в непрерывном режиме с высокочастотной модуляцией (табл. 1). В первом случае ЛПИ используются в импульсных ЛД, во втором — в фазовых ЛД. Импульсные ЛД, работающие в ИК-области спектра (850, 905 нм), используются чаще всего в качестве самостоятельных приборов, а фазовые — как составная часть геодезических приборов (нивелиров и тахеометров). Такие геодезические ЛД используются одновременно в качестве маркеров-целеуказателей и работают в красной области спектра (635, 650, 670 нм). На рис. 13а представлен цифровой нивелир LEICA DNA фирмы Leica Geosystems [25].

Геодезические приборы со встроенными лазерными целеуказателями-дальномерами

Рис. 13. Геодезические приборы со встроенными лазерными целеуказателями-дальномерами:
а) цифровой нивелир LEICA DNA;
б) электронный тахеометр TPS1200

Таблица 6. Основные параметры типичных ЛПИ, используемых для построения лазерных дальномеров

Фирма, страна

Модель

λ, нм/Δλ, нм

Ри

F, кГц

tи, нс

Iн, А

U, B

Θ, град.

Размер тела свечения, мм

НИИ «Полюс», Россия

LDLP50M905

900–905/3

50

10

100

22

26

40×12

0,4×0,4

LDLP100M905

900–905/3

100

10

100

40

20

 

0,8×0,3

LDLP200M905

900–905/3

200

5

100

40

50

 

0,8×0,8

LDLP500M905

900–905/3

500

5

100

60

50

 

1,4×1,4

НПП «Инжект», Россия

ЛПИ-10

850–930/10

5,2

6

100

8,5

59,5

 

0,003×0,5

ЛПИ-12

850–930/10

5

6

100

6,5

130

 

0,003×0,5

ЛПИ-103

850–930/10

18

6

100

14,5

 

 

0,3×0,6

ЛПИ-105

850–930/10

8

12

100

7,5

 

 

0,005×0,8

ЛПИ-107

850–930/10

10

25

100

10, 25

 

 

0,003×0,5

ЛПИ-113

860–920/10

75

1,6

100

16

 

 

0,6×0,6

ИЛД-20

875–905/4

20

10

100

40

 

 

0,002×0,4

ЛДИ-3

630–670/5

3

5

100

20

 

15×40

0,002×0,44

ЛДИ-5

630–670/5

5

5

100

30

 

15×40

0,002×0,46

Roithner Lasertechnik, Австрия

PLD850-5-MG

835–865

5

1

50

5

6

10×40

0,001×0,075

PLD904-4MG

890–920

4

1

50

5

6

10×30

0,001×0,06

PLD904-4-T

895–915

4

1

50

5

6

10×40

0,001×0,075

PLD904-5-MG

896–920

5

1

50

5

6

10×30

0,001×0,075

PLD904-10-MG

890–920

10

1

50

10

7

10×40

0,001×0,15

PLD850-10-MG

835–865

10

1

50

10

7

10×40

0,001×0,15

PLT-HPL905-50

895–915

50

1

50

50

50

10×40

0,006×0,4

Примечания: l — рабочая длина волны; Dl — полуширина спектра; Ри — мощность излучения в импульсе; F — частота; tи — длительность импульса излучения; Iн — ток накачки; U — рабочее напряжение; Q — угол расходимости излучения.

Прибор обеспечивает высокоточное нивелирование I–II класса (модель DNA03), наблюдение за деформациями и любые другие работы, требующие точных отметок. Прибор имеет встроенный ЛД, обеспечивающий точность измерения расстояний 10 мм на дальности 20 м. Масса прибора — 2,8 кг (с батареей питания), диапазон электронного измерения расстояний 1,8–110 м, оптического — 0,6 м–∞, среднеквадратическая ошибка (СКО) для электронных измерений на инвариантные/стандартные рейки составляет 0,3/1,0 мм, для оптических измерений — 2 мм. Электронный тахеометр Leica TPS+ фирмы Leica Geosystems [26] (рис. 13б) имеет также встроенный ЛД, обеспечивающий измерение по отражателю от 3500 до 7500 м с точностью 1–1,5 мм. Дальность измерения без применения отражателя составляет 400–1000 м с точностью 2–4 мм. При этом размер лазерного пятна подсветки на расстоянии 50 м составляет 8×20 мм. Масса прибора с аккумулятором и трегером (штативом) составляет 5,2 кг. На рис. 14а представлены лазерные рулетки Disto фирмы Leica Geosystems [27]. Точность измерений (модель D8) на дальностях 0,05–200 м составляет ±1 мм. Масса прибора D8 с батареями не превышает 205 г, габариты 143×55×30 мм. Прибор может обеспечивать измерение расстояний до труднодоступных объектов благодаря встроенному датчику угла наклона 45° и любой наклон. Возможно точное вычисление площадей и объемов, сложение и вычитание расстояний, измерения от углов и краев. Цифровой видоискатель с четырехкратным увеличением позволяет точно наводиться на цель в условиях, когда лазерный луч не виден. Результаты измерений могут быть переданы в персональный компьютер. На рис. 14б показан миниатюрный импульсный ЛД для охотников и спортсменов Laser 1000 AS [28]. ЛД измеряет дальность в пределах 10–915 м с точностью до 0,5 м. Визир ЛД имеет шестикратное увеличение и угол поля зрения 7,5°. Масса ЛД составляет порядка 200 г, габариты 118×73×41 мм.

Миниатюрные лазерные дальномеры

Рис. 14. Миниатюрные лазерные дальномеры:
а) лазерные рулетки Disto для строительных работ;
б) лазерный дальномер Laser 1000 AS для охотников и спортсменов

На рис. 15а показан малогабаритный импульсный ЛД PLRF с цифровым компасом фирмы Vectronix [29]. В нем используется ЛПИ с длиной волны 905 нм 1-го класса безопасности для зрения. Расходимость лазерного излучения составляет 0,3×1,5 мрад, дальность измеряется в пределах 5–2500 м с точностью ±2 м. Визир ЛД имеет шестикратное увеличение и угол поля зрения 6°. Масса ЛД не превышает 620 г, габариты 101×50×125 мм. ЛД имеет встроенный цифровой компас. На рис. 15б показан импульсный ЛД-бинокуляр LRB 3000 PRO фирмы Newcon Optik [30] и он же, стыкованный с ночными монокулярами PVS 14/NVS 14. Рабочая длина волны ЛПИ — 905 нм. ЛД обеспечивает измерение дальностей в пределах 20–3000 м с точностью ±1 м, скоростей объектов наблюдения в пределах 5–400 (5–250) км/ч с точностью ±1 км/ч. Визир ЛД имеет семикратное увеличение и угол поля зрения 6°. ЛД содержит цифровой магнитный компас, позволяет измерять углы по азимуту и дальность до семи целей. Масса ЛД составляет 0,97 кг, габариты 158×145×69 мм. На рис. 15в [31] представлен автоматизированный прицел — импульсный ЛД «Рысь-ЛД». Прицел содержит ЛПИ с длиной волны 905 нм, обеспечивает измерение дальности в пределах 50–700 м с точностью 5 м. В прицеле имеется встроенный баллистический вычислитель с пятью баллистиками, обеспечивается автоматический ввод углов прицеливания в диапазоне 1,5° с погрешностью 1’, автоматический ввод боковых поправок до 1°, ввод значений атмосферного давления, направления и скорости ветра и цели, учет температуры воздуха. Прицел крепится к оружию с помощью планки Пикатинни или бокового кронштейна. Увеличение прицела четырехкратное, угол поля зрения — 6°, масса прицела 1 кг, габариты 315×92×68 мм. В ЛД часто используются ЛПИ фирм J. West Company [32], НИИ «Полюс», НПК «Инжект» и др.

Малогабаритные лазерные дальномеры

Рис. 15. Малогабаритные лазерные дальномеры:
а) Vectronics PLRF;
б) LRB 3000 PRO (слева) и он же, стыкованный с ночными монокулярами PVS 14/NVS 14 (справа);
в) лазерный прицел-дальномер «Рысь-ЛД»

Таким образом, в настоящее время существуют широкие возможности применения ЛПИ в разнообразных ЦЛ и ЛД, работающих как в дневное, так и в ночное время суток.

Литература
  1. Гейхман И. Л., Волков В. Г. Видение и безопасность. М.: Новости. 2009.
  2. Лазерные диоды. http://www.pollyus.msk.ru/RU/Idioderu.html. /ссылка утеряна/
  3. Полупроводниковые лазерные излучатели. http://www.inject-laser.ru/poducts/semiconductors_laser/subpage. /ссылка утеряна/
  4. Laser halbleiter Diode. Каталог фирмы Roithner Lasertechnik. 2011.
  5. Волков В. Г. Лазерные осветители и целе­указатели для приборов ночного видения // Специальная техника. 2002.
  6. Комплекс прицельный универсальный ночного видения КПУ НВ «Альфа-1962». 
  7. Night Vision Products. ITT Industries International Accessories Catalog. 2004.
  8. Night Vision Devices. Каталог фирмы Litton. 2010.
  9. Волков В.Г. Лазерные полупроводниковые излучатели для приборов ночного видения // Полупроводниковая светотехника. 2012. № 1.
  10. VITAL. Variable Intensity Tactical Aiming Light. www.nvec-night-vision.com /ссылка утеряна/
  11. AIM-2000. Day/Night Laser Aiming Light. 
  12. Laser Sight and Tactical Light Systems. Каталог 2011. 
  13. Специальные наблюдательные приборы предупреждения катастроф и обеспечения аварийно-спасательных работ.  http://fgupalpha.ru/ /ссылка утеряна/
  14. Лазерный целеуказатель «Спринт». Проспект ГУДП СКБ ТНВ. 1995.
  15. Лазерный целеуказатель ИЛ-М. Проспект ГУДП СКБ ТНВ. 1995.
  16. Лазерные целеуказатели ЦЛМ-1К и ЦЛМ-2К. Проспект ОАО НПЗ. 2005. 
  17. Лазерный целеуказатель STAD-SN. Проспект СОТ.
  18. Лазерный целеуказатель RN-SL61. Проспект ОАО «Ретрон». 2005.
  19. Каталог оптических и оптико-электронных приборов БелОМО. 2009. 
  20. Каталог продукции НПФ «Электронная и специальная техника». 2011–2012. 
  21. Practical application of light. Каталог ЗАО «Кантегир». 2010. 
  22. Лазерные модули красного, зеленого и ИК-диапазонов. Проспект «ФТИ-Оптроник» 2011.
  23. FLEXPOINT Laser Modules. Каталог фирмы Laser Components. 2011. 
  24. Diode Laser Modules and Systems. Каталог фирмы Coherent. 2011. 
  25. Цифровые нивелиры LEICA DNA. Проспект Leica Geosystems, 2011. 
  26. Leica TPS+. Высокопроизводительный электронный тахеометр. 
  27. Лазерные рулетки Disto. Проспект фирмы Leica Geosystems, Швейцария, 2011.
  28. Лазерные дальномеры. Nicon Sport Optics. 2010–2011. 
  29. Карманный лазерный дальномер PLRF с цифровым компасом. Проспект фирмы Vectronix. 2011.
  30. Лазерный дальномер-бинокуляр LB 3000 PRO. Проспект Newcon Optics. 2011. 
  31. Технический салон «Рысь». Охотничьи прицелы. Каталог ФГУП ЦКБ «Точприбор». 2011.
  32. Laser diodes and designators. Проспект фирмы J. West Company. 2000.
  33. Лазерные целеуказатели. Проспект Ижевского механического завода. 2010. 
  34. Приборы ночного видения. Каталог РОМЗ. 2011.
  35. Оптические и оптико-электронные приборы. Каталог ВОМЗ. 2011.
  36. Осветители и лазерные целеуказатели. Каталог ОАО «ЗЕНИТ». 2011. 
  37. Systéme laser d’aligement. Photonic products. Каталог BFi OPTiLAS. 2011. 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.