Способ защиты оэс от мощного лазерного излучения

Изобретение относится к области защиты оптико-электронных средств (ОЭС) и касается способа защиты ОЭС от мощного лазерного излучения. Способ заключается в приеме оптического излучения оптико-электронным средством и пропускании оптического излучения через защитный элемент, установленный перед элементом из состава оптико-электронного средства, имеющим минимальные значения лучевой стойкости и времени разрушения под воздействием оптического излучения. Защитный элемент имеет лучевую стойкость и время разрушения меньше соответствующих значений защищаемого элемента. Защитный элемент имеет спектральные параметры своего и отражаемого оптических излучений, сопровождающих процесс его разрушения под воздействием оптического излучения, идентичные соответствующим параметрам защищаемого элемента. Защита ОЭС от мощного лазерного излучения осуществляется за счет разрушения защитного элемента и имитации разрушения защищаемого элемента. Разрушенный защитный элемент заменяют новым защитным элементом. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты ОЭС от поражения лазерным излучением. 2 ил.

 

Изобретение относится к области защиты оптико-электронных средств (ОЭС) от мощных оптических излучений.

Известен способ защиты приемника оптического излучения (см., например, [1]), основанный на приеме входного оптического потока матричным фотоприемным устройством (МФПУ), измерении величины ii выходного сигнала каждого i-го чувствительного элемента (ЧЭ) МФПУ, где - номер ЧЭ МФПУ, N - количество ЧЭ в МФПУ, и сравнении ее значения с пороговым iП, закрытии при превышении величины ij выходного сигнала j-ого ЧЭ МФПУ порогового значения iП j-ой части входного оптического потока, где - номер ЧЭ МФПУ, выходной сигнал которого превысил пороговое значение и номер части входного оптического потока падающего на этот ЧЭ МФПУ, периодическом открытии j-ой части входного оптического потока и измерении величины ij выходного сигнала j-го ЧЭ МФПУ, закрытии при ij≥iП j-ой части входного оптического потока, оставлении при ij<iП j-ой части входного оптического потока открытой. Недостатком способа является осуществление эффективного процесса защиты от мощного оптического излучения только МФПУ, что ограничивает его применения для широкого класса оптико-электронных средств. Например, для одноэлементных приемников способ осуществляет временное перекрытие всего входного потока оптического излучения и его заявленный технических результат теряется. В случае применения лазерных средств по ОЭС с контролем эффективности отсутствие эффектов поражения от мощного лазерного излучения может привести к повторному воздействию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ защиты фотоприемника (см., например, [2]), основанный на локальном прожиге лазерным излучением при превышении пороговой лучистойстойкости металлической зеркальной пленки толщиной соизмеримой с глубиной проникновения излучения и отводе части лазерного излучения через образованное отверстие. Недостатком способа является отсутствие имитации процесса разрушения фотоприемника, что случае применения лазерных средств по ОЭС с контролем эффективности, отсутствие эффектов от лазерного излучения может привести к повторному воздействию.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности защиты ОЭС от поражения лазерным излучением.

Технический результат достигается тем, что в известном способе защиты ОЭС от мощного лазерного излучения, основанном на приеме оптического излучения ОЭС, пропускают оптическое излучение через заранее установленный перед элементом из состава ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости EЭmin и временем разрушения под воздействием оптического излучения равным tЭраз защитный элемент со значениями лучевой стойкости ЕЗЭ и времени разрушения под воздействием оптического излучения tЗЭраз меньше значений ЕЭmin и tЭраз соответственно, пропускающий оптическое излучение мощностью не превышающей значение Е и имеющий спектральные параметры своего и отражаемого оптических излучений, сопровождающие процесс разрушения под воздействием оптического излучения мощностью превышающей значение ЕЗЭ, идентичные элементу с минимальным значением EЭmin, защищают при воздействии оптического излучения мощностью превышающей значение EЗЭ ОЭС разрушением защитного элемента и имитируют разрушение элемента с минимальным значением EЭmin, заменяют при разрушении защитного элемента под воздействием оптического излучения новым.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Защита ОЭС осуществляется введением в его состав защитного элемента 4, изготовленного из материалов с обобщенными спектральными характеристиками и параметрами лучевой стойкости, позволяющими защитить элемент ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости от поражения мощным лазерным излучением и имитировать его поражение.

При реализации возможности контроля результатов воздействия лазерного излучения, отсутствие признаков поражения провоцирует повторное его применение (см., например, [3, стр. 264-266], [4, стр. 66-71]). Следовательно, воспроизведение дополнительного признака, определяющего имитацию результатов воздействием мощного оптического излучения на ОЭС повысит эффективность его защиты и снизит вероятность повторного воздействия лазерным излучением.

Заявленный способ поясняется схемой, представленной на фигуре 1, где приняты следующие обозначения: 1 - источник мощного лазерного излучения и сопряженное с ним оптико-электронное локационное средство с контролем состояния ОЭС на воздействие лазерного излучения (ИМЛИ и ОЭЛС); 2 - ОЭС; 3 - формирующая оптика; 4 - защитный элемент; 5 - элемент ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости (например, фотоприемник, находящийся в фокусе объектива ОЭС); 6 - блок контроля факта срабатывания защитного элемента. На фигуре 1 исключены элементы ОЭС, ненесущие смысловой нагрузки для раскрытия сущности изобретения и в качестве элемента с минимальным значением лучевой стойкости EЭmin без защитного элемента 4 используется фотоприемник 5, время разрушения под воздействием лазерного излучения которого составляет tЭраз. Защитный элемент 4, имеет спектральные характеристики отражения лазерного излучения и своего излучения при разрушения под воздействием лазерного излучения идентичные элементу (фотоприемнику 5) из состава ОЭС с минимальным значением EЭmin, но значение его лучевой стойкости ЕЗЭ и времени разрушения tЗЭраз меньше значений EЭmin и tЭраз. При этом защитный элемент 4 «прозрачен» для излучения спектрального диапазона функционирования ОЭС в целом.

ИМЛИ и ОЭЛС 1 осуществляет поиск ОЭС 2. При приеме отраженного от ОЭС 2 изучения ОЭЛС 1 идентифицирует его и облучает мощным лазерным изучением. Мощное лазерное изучение ИМЛИ 1 попадает на ОЭС 2, которое фокусируется через введенный в состав ОЭС 2 защитный элемент 4 на фотоприемнике 5. Так как защитный элемент 4 по своим характеристикам «разрушается» быстрее чем фотоприемник 5, то его 4 процессы разрушения выполняют защитную функцию для фотоприемника 5. При этом спектральные параметры своего излучения и отраженного излучения, сопровождающие процесс разрушения защитного элемента 4 вводят в заблуждения ОЭЛС 1, как при пассивной, так и активной локации ОЭС. Защитные функции защитного элемента 4 базируются на процессах разрушения, связанных с изменением характеристик пропускной способности под действием лазерного излучения, заключающиеся в плавлении, испарении и образовании плазменных образований материала, снижающих энергию падающего (прошедшего) излучения на фотоприемник 5. Для осуществления повторного процесса защиты ОЭС защитный элемент 4 заменяют новым, например, блок контроля факта срабатывания защитного элемента 6 осуществляет контроль состояния защитного элемента 6 по температурным и временным параметрам (резкий скачок температуры). Таким образом, введение в состав защитного элемента 4 с указанными выше характеристиками позволяет осуществить защиту ОЭС от мощного лазерного излучения и ввести в заблуждение ИМЛИ и ОЭЛС 1 о своем поражении.

На фигуре 2 изображена блок схема устройства, реализующего способ. Блок - схема включает: лазерный луч 7; N-элементный защитный диск 8 (на фигуре N=4), каждый элемент которого имеет термодатчик 10; поворотный привод 9; блок анализа сигналов фотоприемника 11; остальные обозначения соответствуют фигуре 1.

Устройство работает следующим образом. Мощное лазерное изучение 7 падает на N-элементный защитный диск 8. I-ый элемент защитного диска 8 под действием мощного лазерного излучения «разрушается» Изменение (нагревание) температуры i-ого элемента защитного диска 8 контролирует соответствующий i-ый термодатчик 10. Значения температуры i-ого элемента защитного диска 8 i-ый термодатчик 10 передает в блок контроля факта срабатывания защитного элемента 6. Блок контроля факта срабатывания защитного элемента 6 по значениям температуры определяет факт облучения ОЭС мощным лазерным излучением и вырабатывает сигнал в блок анализа сигналов фотоприемника 11 и поворотный привод 9. Поворотный привод 9 поворотом N-элементного защитного диска 8 заменяет поврежденных i-ый элемент «целым» (i+1-ым). Блок анализа сигналов фотоприемника 11 формирует решение, что значения выходных сигналов фотоприемника 5 содержит информацию воздействия мощного лазерного излучения, например, внезапная засветка изображения.

Таким образом, у заявляемого способа появляются свойства повышения эффективности защиты ОЭС от поражения лазерным излучением за счет введения в его состав защитного элемента, изготовленного из материалов с обобщенными спектральными характеристиками и параметрами лучевой стойкости, позволяющими защитить элемент ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости от поражения мощным лазерным излучением и имитировать его поражение. Тем самым, предлагаемый авторами, способ устраняет недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ защиты ОЭС от мощного лазерного излучения, основанный на приеме оптического излучения ОЭС, пропускании оптического излучения через заранее установленный перед элементом из состава ОЭС с минимальным значением лучевой стойкости EЭmin и временем разрушения под воздействием оптического излучения равным tЭраз защитный элемент со значениями лучевой стойкости ЕЗЭ и времени разрушения под воздействием оптического излучения tЗЭраз меньше значений EЭmin и tЭраз соответственно, пропускающий оптическое излучение мощностью не превышающей значение ЕЗЭ и имеющий спектральные параметры своего и отражаемого оптических излучений, сопровождающие процесс разрушения под воздействием оптического излучения мощностью превышающей значение ЕЗЭ, идентичные элементу с минимальным значением EЭmin, защите при воздействии оптического излучения мощностью превышающей значение ЕЗЭ ОЭС разрушением защитного элемента и имитации разрушения элемента с минимальным значением EЭmin, замене при разрушении защитного элемента под воздействием оптического излучения новым.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые электронные узлы и оптические элементы. Например, в качестве материала для защитного элемента могут использоваться фуллерены, композитные материалы с наночастицами различного вещества и др., сочетание оптических свойств которых позволяет в зависимости от требуемых энергетических параметров обеспечить необходимые «пропускные и защитные» характеристики (см., например, [5]).

1 Пат. 2363017 RU, МПК H04N 5/238, H01L 31/0232. Способ защиты приемника оптического излучения / Ю.Л. Козирацкий, А.Ю. Козирацкий, П.Е. Кулешов, Р.Г. Хильченко, Д.В. Прохоров, Д.Е. Столяров; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина». - №2016107511; заявл. 01.03.16; опубл. 16.11.17, Бюл. №32. - 11 с.

2 Чесноков В.В., Чесноков Д.В., Шлишевский В.Б. Пленочные пассивные оптические затворы для защиты приемников изображения от ослепления / В.В. Чесноков, Д.В. Чесноков, В.Б. Шлишевский // Оптический журнал. 2011. - №78,6. - С. 39-46.

3 Козирацкий Ю.Л., Гревцев А.И., Донцов А.А., Иванцов А.В., Козирацкий А.Ю., Кулешов П.Е. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015, 456 с.

4 Чернухо И.И., Козирацкий Ю.Л., Прохоров Д.В., Курьянов И.Ю., Алабовский А.В. Обоснование устройства контроля степени проникновения лазерного луча в многослойный материал на основе пассивной локации / И.И. Чернухо, Ю.Л. Козирацкий, Д.В. Прохоров, И.Ю. Курьянов, А.В. Алабовский // Радиотехника. - 2015. - №12. - С. 66-71.

5 Белоусова И.М., Данилов О.Б., Сидоров А.И. Нелинейно-оптические ограничители лазерного излучения / И.М. Белоусова, О.Б. Данилов, А.И. Сидоров // Оптический журнал. 2009. - №76,4. - С. 71-85.

Способ защиты ОЭС от мощного лазерного излучения, основанный на приеме оптического излучения оптико-электронным средством, отличающийся тем, что пропускают оптическое излучение через заранее установленный перед элементом из состава оптико-электронного средства с минимальным значением лучевой стойкости EЭmin и временем разрушения под воздействием оптического излучения, равным tЭраз, защитный элемент со значениями лучевой стойкости ЕЗЭ и времени разрушения под воздействием оптического излучения tЗЭраз меньше значений EЭmin и tЭраз соответственно, пропускающий оптическое излучение мощностью, не превышающей значение ЕЗЭ, и имеющий спектральные параметры своего и отражаемого оптических излучений, сопровождающие процесс разрушения под воздействием оптического излучения мощностью, превышающей значение ЕЗЭ, идентичные элементу с минимальным значением EЭmin, защищают при воздействии оптического излучения мощностью, превышающей значение ЕЗЭ, оптико-электронное средство разрушением защитного элемента и имитируют разрушение элемента с минимальным значением EЭmin, заменяют при разрушении защитного элемента под воздействием оптического излучения новым.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к преобразователям энергии излучения в электрический сигнал. Технический результат – упрощение процедуры выявления электронного портрета тепловизионной камеры и возможность осуществлять ее в полевых условиях.

Способ и устройство для регулировки параметров фотографирования основаны на определении размера зрачка фотографа и регулировку параметров фотографирования согласно размеру зрачка.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и касается способа защиты приемника оптического излучения. Способ включает в себя прием входного оптического потока матричным фотоприемным устройством (МФПУ), измерение величины ii выходного сигнала каждого i-го чувствительного элемента (ЧЭ) МФПУ, где - номер ЧЭ МФПУ, N - количество ЧЭ в МФПУ, и сравнение их значения с пороговым значением iП.

Изобретение относится к средствам обработки изображений. Техническим результатом является обеспечение сбалансированности искажения и перспективы при формировании изображения.

Изобретение относится к системам автоматического управления временем экспозиции, коэффициентами усиления и цветовым балансом в матричных фотоприемных устройств цветного изображения.

Изобретение относится к телевизионной технике и преимущественно может быть использовано в системах наблюдения, где на одном приемном экране воспроизводится комбинированное изображение, которое по отношению к первоначально предъявляемому изображению состоит из увеличенного участка и остальной части с неизменным масштабом.

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано как в визуальных телевизионных системах, так и в системах прикладного телевидения, предназначенных для работы в условиях изменяющегося во времени освещения передаваемого сюжета.

Изобретение относится к телевидению. .

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается импульсного фотоприемного устройства. Устройство включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается импульсного фотоприемного устройства. Устройство включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается приемника лазерных импульсов. Приемник включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается приемника лазерных импульсов. Приемник включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается приемника оптического излучения. Приемник включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается приемника оптического излучения. Приемник включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор.

Изобретение относится к печатной плате, содержащей проводящую дорожку, имеющую выемку, в которой расположен имплантат с левым, правым, нижним и верхним краем, служащий для измерения проходящего в проводящей дорожке тока.

Изобретение относится к печатной плате, содержащей проводящую дорожку, имеющую выемку, в которой расположен имплантат с левым, правым, нижним и верхним краем, служащий для измерения проходящего в проводящей дорожке тока.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается фотоприемного устройства с затвором. Фотоприемное устройство включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к области приема оптического излучения и касается фотоприемного устройства с затвором. Фотоприемное устройство включает в себя фоточувствительный элемент, схему обработки сигнала и оптический затвор, установленный перед фоточувствительным элементом.

Изобретение относится к техническим средствам прикладной физической оптики, а именно к поляризационно-чувствительным материалам. Материал, проявляющий в твердотельном состоянии эффект фотоиндуцированного наведения или изменения в нем долговременной оптической анизотропии при поглощении поляризованного или не поляризованного, но направленного излучения входящим в его состав поляризационно-чувствительным компонентом в виде фотохимически стабильного, не люминесцирующего или слабо люминесцирующего вещества с образованием в его объеме или на поверхности анизотропной пространственно модулированной упорядоченной молекулярной структуры, оптические свойства - дихроизм поглощения и двулучепреломление, направление ориентации оптической оси и ориентационный молекулярный порядок, в которой напрямую коррелируют с пространственным распределением состояния поляризации и энергетическими характеристиками и направлением распространения активирующего излучения, поглощенного в поляризационно-чувствительном материале, причем указанный материал содержит в своем составе фотохимически стабильное, анизотропно поглощающее дихроичное и не люминесцирующее или слабо люминесцирующее вещество и низкомолекулярные добавки, регулирующие пленкообразующие и вязкостные свойства.

Изобретение относится к области защиты оптико-электронных средств и касается способа защиты ОЭС от мощного лазерного излучения. Способ заключается в приеме оптического излучения оптико-электронным средством и пропускании оптического излучения через защитный элемент, установленный перед элементом из состава оптико-электронного средства, имеющим минимальные значения лучевой стойкости и времени разрушения под воздействием оптического излучения. Защитный элемент имеет лучевую стойкость и время разрушения меньше соответствующих значений защищаемого элемента. Защитный элемент имеет спектральные параметры своего и отражаемого оптических излучений, сопровождающих процесс его разрушения под воздействием оптического излучения, идентичные соответствующим параметрам защищаемого элемента. Защита ОЭС от мощного лазерного излучения осуществляется за счет разрушения защитного элемента и имитации разрушения защищаемого элемента. Разрушенный защитный элемент заменяют новым защитным элементом. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты ОЭС от поражения лазерным излучением. 2 ил.

Наверх