Управление пространственным спектром лазерного пучка с помощью частотно-манипулированных сигналов в лазерных сканирующих системах телеориентации - page 2

Принцип действия сканирующей системы телеориентации основан
на создании с помощью лазерного пучка и двухкоординатного акусто-
оптического дефлектора пространственно-временн´ого распределения
интенсивности излучения — опорного поля, в котором ориентирует-
ся управляемый объект. Поэтому основное внимание при разработке
систем телеориентации уделяют вопросам создания опорных полей с
заданными качественными характеристиками, и здесь одной из основ-
ных проблем является формирование опорных полей с квазиравно-
мерным заполнением площади опорного поля лазерным излучением.
При использовании акустооптических дефлекторов решение этой
проблемы может быть осуществлено путем управления простран-
ственным спектром дифрагированного пучка в целях формирования
многолучевой диаграммы направленности пучка, образующей доста-
точно широкое угловое распределение интенсивности без заметных
энергетических провалов.
В работе [2] описан метод управления пространственным спек-
тром дифрагированного пучка в акустооптическом дефлекторе, осно-
ванный на дифракции падающего излучения на поличастотной акусти-
ческой волне, формируемой набором генераторов с фазосдвигающими
цепями. Суть метода состоит в вычислении фазовых сдвигов отдель-
ных спектральных компонент сигнала, обеспечивающих формирова-
ние многолучевой диаграммы из лучей с одинаковой интенсивностью.
Недостатком этого метода является большая сложность при его прак-
тической реализации, поскольку в данном случае требуется наличие
нескольких параллельных управляемых генераторов с возможностью
задания произвольного фазового сдвига для каждого из них. Однако
схожий по результатам режим управления дефлектором можно реа-
лизовать, используя один генератор, когда управляющие частоты ме-
няются последовательно [3], что значительно проще осуществить на
практике.
Как показано в работе [2], для анализа акустооптического взаи-
модействия при определенных допущениях может быть использовано
выражение для пространственного спектра дифрагированного пучка
вида
˜
E
d
(
k
x
, t
)
=
+
−∞
˜
s
(
ω
) exp (
iωt
) ˜
E
i
k
x
ω
v
dω,
(1)
где
˜
E
i
(
k
x
)
— пространственный спектр падающего пучка;
k
x
— волно-
вой вектор света;
v
— скорость распространения акустической вол-
ны;
˜
s
(
ω
)
— спектр модулирующего сигнала, определяемый фурье-
преобразованием исходного сигнала
s
(
t
)
:
˜
s
(
ω
) =
+
−∞
s
(
t
) exp (
iωt
)
dt.
(2)
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 3 39
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,...16
Powered by FlippingBook