Управляемый защитный фильтр от лазерного излучения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается управляемого защитного фильтра от лазерного излучения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Фильтр включает в себя прозрачную подложку, которая закреплена в пластмассовом корпусе. На подложке между полюсами электромагнитов жестко закреплен поляризатор из кварцевого элемента, на котором через изолирующую прозрачную пленку закреплена сетка из парных тонких волосяных нитей полупроводников, поджатых к подложке, закручивающейся по резьбе втулкой. В боковой поверхности втулки выведены проводники питания электромагнитов, создающих направленное магнитное поле внутри кристалла кварца, и проводники от сетки к блоку управления электромагнитами. Технический результат заключается в повышении эффективности защитного фильтра и обеспечении возможности изменения величины пропускания фильтра в зависимости от мощности лазерного излучения. 1 ил.

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к устройствам для защиты органов зрения и аппаратуры от воздействия когерентного излучения.

Известны различные типы фильтров, снижающих ослепляющее воздействия лазерного излучения (ЛИ) определенной длины волны и мощности. Уменьшение воздействия ЛИ происходит либо за счет его отражения, либо вследствие поглощения излучения заданной длины волны (λ₀). В отражающих системах используются различные виды интерференционных покрытий из чередующихся слоев с высоким (n_в) и низким (n_н) показателями преломления: диэлектрические зеркала, поляризаторы, светоделители, полосовые, отрезающие фильтры. Основными требованиями к таким покрытиям полное отражение ЛИ заданной длины волны полное пропускание света в остальных участках видимой части спектра и максимально возможное сохранение цветопередачи. Поглощение осуществляется в цветных светофильтрах путем введения в материалы примесей, красителей, пигментов, полупроводниковых элементов. Поглощенный свет преобразуется в тепло, вследствие чего защитные фильтры могут обесцвечиваться и терять способность защиты от мощного ЛИ. (Гайнутдинов И.С. и др. Свойства и методы получения интерференционных покрытий для оптического приборостроения. Казань: Фен, 2003, 424 с.)

Недостатком является то, что эти фильтры блокируют ЛИ только заданной длины волны и не работают в видимом и ближнем инфракрасных диапазонах длин волн применяемых лазеров.

Наиболее близким по технической сущности является защитный фильтр включающий прозрачную подложку, закрепленную в пластмассовом корпусе, в котором на подложке жестко закреплен между нижним и верхним прозрачными пластинами - электродами поляризатор из кварцевого элемента, поджатыми к подложке закручивающейся по резьбе втулкой, от боковой поверхности которой выведены проводники, создающая направленное электрическое поле внутри кристалла кварца (Патент изобретения RU №2622223, МПК B82Y 20/00, F41G опубл. 7.02.18 в БИ №4).

Недостатком изобретения является отсутствие контроля интенсивности воздействующего ЛИ и степени его ослабления в зависимости от мощности излучения.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности защитного фильтра путем изменения величины пропускания светового потока в зависимости от мощности ЛИ.

Это достигается тем, что защитный фильтр содержит приемную сетку активных к фотоэффекту полупроводников, электрический сигнал с которой усиливается блоком усиления и подается на блок управления электромагнитов поляризатора, который в большей или меньшей степени снижает интенсивность воздействия ЛИ.

Введение приемной сетки на полупроводниковых элементах и поляризатора, управляемого магнитным полем обеспечивают эффективную защиту от ослепляющего ЛИ.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид светофильтра. Светофильтр включает прозрачную подложку СЗС-24 2, закрепленную в пластмассовом корпусе 1, отличающийся тем, что на подложке жестко закреплен между полюсами 9 электромагнитов 8, создающих магнитное поле кварцевый поляризатор 4, на котором через изолирующую прозрачную пленку 3 прикреплена сетка размером 1×1 мм из парных тонких волосяных нитей полупроводников 6, поджатых к подложке закручивающейся по резьбе втулкой 7в к боковой поверхности которой выведены проводники 10 питания электромагнитов 8, создающих направленное магнитное поле внутри кристалла кварца и проводники от сетки 3, соединенные с блоком управления электромагнитами 8.

Работает устройство следующим образом. К электромагнитам 8 по проводникам 10 подается ток, создающий магнитное поле на поляризаторе 4. Под действием магнитного поля в поляризаторе 4 происходит дипольная ориентация молекул кристалла, зависящая от величины прикладываемого магнитного поля. Это приводит к поляризации ЛИ на диапазонах волн 555-680 нм в большей или меньшей степени. В результате возникновения поляризации ЛИ происходит снижение мощности потока ЛИ, поступающего в глаз наблюдателя (оператора боевой машины). При засветке объектива полученный в результате фотоэффекта электрический сигнал снимается из сетки 6 и поступает в блок управления, содержащего усилитель и схему управления электромагнитами. Блок управления обеспечивает выработку сигнала обратной связи пропорционально мощности и длине волны принимаемого ЛИ и соответственно пропорционально мощности изменяется ток электромагнитов. В результате действия магнитного поля ЛИ видимого диапазона на длинах волн 555 и (или) 680 нм отклоняется кварцевым кристаллом и проецируется на рабочую поверхность обечайки подложки 2 посредством эффекта абляции (рассеивания) при сохранении качества изображения поля зрения.

Технический результат - повышение защиты от ослепляющего ЛИ в видимом диапазоне от 380-780 нм, и в инфракрасном диапазоне от 500 до 800 нм.

Управляемый защитный фильтр от лазерного излучения в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах включает прозрачную подложку, закрепленную в пластмассовом корпусе, отличающийся тем, что на подложке жестко закреплен между полюсами электромагнитов, создающих магнитное поле, поляризатор из кварцевого элемента, на котором через изолирующую прозрачную пленку закреплена сетка 1×1 мм из парных тонких волосяных нитей полупроводников, поджатых к подложке, закручивающейся по резьбе втулкой, в боковой поверхности которой выведены проводники питания электромагнитов, создающих направленное магнитное поле внутри кристалла кварца, и проводники от сетки к блоку управления электромагнитами.