www.ssga.ru
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ. ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ТИТУЛ
ОГЛАВЛЕНИЕ

I Теория оптико-электронных приборов и системII Физические основы ОЭП систем астроориентации и навигацииIII Оптико-электронные локаторы. Тепловизионные системыIV Методы энергетического расчета оптико-электронных приборов и систем
Глава I  ТЕОРИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ

 © В.М. Тымкул,   Л.В. Тымкул

оглавлениепредисловие1234567891011121314151617 список литературы

8. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

Зависимость, определяющая изменение функционального параметра приемника при изменении внешнего воздействия на него, называется характеристикой приемника оптического излучения.

1. Спектральная характеристика.

Из-за избирательности поглощения энергии излучения большинства приемников, их чувствительность к монохроматическому излучению меняется с изменением длины волны падающего потока. Эту чувствительность принято называть спектральной, а зависимость ее от длины волны называют спектральной характеристикой приемника.

2. Чувствительности по напряжению или потоку – параметры, характеризующие чувствительность приемника в применении к реальной схеме его включения.

3. Характеристики выражают зависимость тока или напряжения в цепи приемника интегральной или вольтовой чувствительности приемника от величины потока, падающего на его чувствительную площадку.

Конечное время протекания процессов преобразования потока оптического излучения приемниками вызывает необходимость учета их энергетических свойств. Считая приемник линейной системой, его инерционные свойства можно характеризовать импульсной чувствительностью или частотной характеристикой и постоянной времени.

4. Импульсная чувствительность (t) – это отношение импульсной реакции приемника u(t) к величине энергии излучения W входного импульса:

(8.1)

5. Частотная характеристика приемника.

При воздействии на приемник импульса мощностью Ф(t), величина энергии в нем определяется следующим образом:

(8.2)

Подставляя (8.2) в (8.1) получим:

(8.3)

Если вся энергия поступает на приемник мгновенно, то может быть введена функция δ(t) – функция, связывающая мощность с энергией: Ф(t) = W·δ(t).

Тогда

(8.3')

При импульсном поступлении потока излучения на приемник, его реакцию найдем с помощью интеграла свертки:

(8.4)

где τ – период импульса.

При этом будем иметь в виду, что Su(τ) ≡ 0, когда t ≤ 0.

Рассмотрим случай, когда падающий поток изменяется по синусоидальному закону.

Его можно представить в виде комплексной функции:

(8.5)

где f1 – частота модуляции потока.

Подставим (8.5) в (8.4):

(8.6)

обозначим

(A)

Тогда

(8.7)

Выражение (8.7) показывает, что при синусоидальном изменении потока излучения сигнал на выходе приемника также изменяется по синусоидальному закону, но, благодаря множителю , это изменение для данной частоты будет иметь соответствующую амплитуду и другую фазу.

Согласно (8.7) имеем:

(8.8)

т.е. является интегральной чувствительностью приемника на данной частоте f1 модуляции потока. Зависимость интегральной чувствительности S от частоты f представляет собой частотную характеристику приемника.

6. Спектр реакции приемника.

На основании частотной характеристики, с помощью преобразования Фурье можно получить зависимость импульсной чувствительности:

(8.9)

Пользуясь преобразованием Фурье, величину импульса потока можно получить в виде:

(8.10)

подставим (8.10) в (8.4):

(8.11)

Поскольку реакция приемника как функция времени u(t) связана с реакцией приемника в функции частоты преобразованием Фурье:

(8.12)

то на основании (8.11) и (8.12) имеем:

(8.13)

Таким образом, спектр реакции на выходе приемника определяется частотным спектром сигнала на входе и частотной характеристикой приемника излучения.


оглавлениепредисловие1234567891011121314151617 список литературы
   

ТИТУЛ
ОГЛАВЛЕНИЕ

I Теория оптико-электронных приборов и системII Физические основы ОЭП систем астроориентации и навигацииIII Оптико-электронные локаторы. Тепловизионные системыIV Методы энергетического расчета оптико-электронных приборов и систем

Михайлов И.О.     miig@rambler.ru