Видеоспектрометрическая система для многозональных исследований подстилающей поверхности

 

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение производительности измерений, информативности и достоверности получаемой информации. Система содержит объектив n спектроделителей и фотоприемники. Каждый из спектроделителей выполнен в виде плоскопараллельной пластинки с нанесенной на нее регистрирующей средой. Пластинка содержит не менее двух равных по площади и форме зон. В регистрирующей среде одной из зон записан голографический оптический отражающий элемент (ГОЭ). Каждая пластинка имеет возможность размещения на оптической оси системы каждой из ее зон. Изофазные поверхности ГОЭ развернуты на угол 360^o/n относительно изофазных поверхностей соседнего ГОЭ. Расстояние d₁ между изофазными поверхностями первого ГОЭ удовлетворяет соотношению d_i/d_i+1=λ_i·n₁/λ_i+1·n_i+1, где λ_i рабочая длина волны первого ГОЭ; n₁- показатель преломления регистрирующей среды для λ_i Система позволяет решать задачи исследования подстилающей поверхности в реальном времени, повышая оперативность принимаемых решений. 3 ил.

Изобретение относится к оптическому спектральному приборостроению. Целью изобретения является повышение производительности измерений, информативности и достоверности получаемой информации. На фиг. 1 показана блок-схема видео-спектральной системы; на фиг.2 блок-схема плоскопараллельной пластинки с регистрирующей средой; на фиг.3 расположение изофазных поверхностей в регистрирующей среде. Устройство содержит объектив 1, n плоскопараллельных пластинок 2-5, фотоприемники 6-10. Каждая плоскопараллельная пластинка состоит из двух стекол 11 и размещенной между ними регистрирующей среды 12. Каждая пластинка имеет зону 13 без голографической структуры и зону 14 с голографической структурой. В зоне 14 с голографической структурой имеются изофазные поверхности 15. Зоны 14 и 13 одинаковы по форме и равны по площади, причем в одной из зон выполнен голографический оптический селективно отражающий элемент. Пластинки 2-5 имеют возможность перемещаться перпендикулярно оптической оси системы так, чтобы зона 13 без отражающего элемента или зона 14 с отражающим элементом находилась в пучке. Расстояние между пластинками 2-5 близко к S_F¹/n+1, где S_F¹ расстояние от вершины объектива 1 до плоскости изображения. На оси системы в плоскости изображения расположен фотоприемник 6 полихроматического канала, в плоскостях изображения каждого отраженного пучка установлены фотоприемники 7, 8, 9 и 10 монохроматических каналов. Устройство работает следующим образом. Объектив 1 строит изображение объекта на приемных площадках фотоприемников 6-10, причем на фотоприемниках 7-10 изображение строится лишь монохроматическими составляющими, отраженными от голографического оптического отражающего элемента, расположенного на плоскопараллельных пластинках 2-5, а на фотоприемнике 6 строится изображение объекта в полихроматическом свете, прошедшем через все пластинки 2-5. В случае необходимости число монохроматических каналов может быть уменьшено. Для этого плоскопараллельную пластинку не нужного для исследования данного объекта монохроматического канала перемещают так, чтобы соответствующий голографический отражающий элемент вышел из пучка, а на его место встала зона 13 пластинки без голографического отражающего элемента, таким образом оптическая длина пути останется неизменной и качество изображения в оставшихся каналах не изменится. Видеоспектрометрическая система для многозональных исследований позволяет одновременно и мгновенно (ограничения лишь во времени накопления и считывания фотоприемника) получать полные n монохроматических кадров и один полихроматический кадр с малыми потерями в энергетике. Малые энергетические потери и сокращение времени построения кадра увеличивают быстродействие системы, достоверность получаемой информации, объем получаемой достоверной информации, что в свою очередь позволит более точно и полно решать задачи исследования подстилающей поверхности фактически в реальном времени полета, повышая тем самым оперативность принимаемых решений.

Формула изобретения

ВИДЕОСПЕКТРОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МНОГОЗОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ, содержащая оптически связанные объектив, n спектроделителей и n фотоприемников, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности измерений, информативности и достоверности получаемой информации, каждый спектроделитель выполнен в виде плоскопараллельной пластинки с нанесенной на нее регистрирующей средой, каждая плоскопараллельная пластинка содержит не менее двух равных по площади и форме зон в регистрирующей среде, по крайней мере в одной из которых записан голографический оптический селективно отражающий элемент с изофазными поверхностями, каждая плоскопараллельная пластинка установлена с возможностью размещения на оптической оси системы каждой из ее зон, при этом изофазные поверхности каждого голографического оптического селективно отражающего элемента развернуты на угол не менее 360^o/n относительно изофазных поверхностей соседнего голографического оптического селективно отражающего элемента, а расстояние d_i между изофазными поверхностями i-го голографического оптического селективно отражающего элемента удовлетворяет соотношению где λ_i рабочая длина волны i-го голографического оптического селективно отражающего элемента; n_i показатель преломления регистрирующей среды для λ_i.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---