[實用新型]焦平面成象雙波段分離裝置

無效

• 申請號: 00259498.6
• 申請日: 2000-12-07
• 公開（公告）號: CN2452037Y
• 公開（公告）日: 2001-10-03
• 發明（設計）人: 湯學新
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10
• 代理公司: 上海華東專利事務所
• 代理人: 郭英

本實用新型涉及光束分解或組合技術，特別是一種用在焦平面成象系統前的雙波段分離裝置。

在以焦平面器件為探測器的成象系統中，常需要獲得兩個以上波段的目標輻射量。如果用多臺裝置獲得多波段的輻射量，則不但體積和重量大大遞增，其成本也大幅提高。技術上十分需要對光束的不同波段的分離裝置。

本實用新型的目的在于提供一種用在焦平面成象系統前的雙波段分離裝置。

本實用新型的目的是這樣達到的：一濾光盤上裝有兩片不同波段的扇形濾光片，由無刷直流電機驅動濾光盤，使濾光片交替進入光路。以焦平面器件輸出中的幀信號為基準信號，通過控制電路使電機的轉速和相位與焦平面器件輸出的幀信號保持嚴格的同步，實現光束波段的分離。

本實用新型附圖說明如下：

圖1為本實用新型雙波段分離裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型雙波段分離裝置中的濾光圓盤的正視圖。

圖3為本實用新型雙波段分離裝置中的控制電路框圖。

圖4為本實用新型雙波段分離裝置中的控制電路圖，圖中的虛線匡與圖3的電路框相對應。

下面結合附圖對本實用新型作詳細闡明：

本裝置將兩片不同波段的扇形濾光片101和102安裝在濾光圓盤1上，由無刷直流電機3驅動，使兩片濾光片交替進入光路。由騎跨在濾光圓盤1邊緣的光電對管2檢出濾光圓盤的轉速信號和相位信號，送到控制電路4。以焦平面器件輸出中的幀信號作為基準信號，通過控制電路使電機的轉速和相位與幀信號保持嚴格同步。

對于用焦平面器件作為探測器，其通光口徑通常30mm以上。所以濾光片的寬度必須大于30mm。濾光圓盤1外徑為194mm，厚度4mm。濾光片101和102厚度為2mm，寬度為40mm，扇形角為160°。濾光圓盤總的轉動慣量近100克cm²。由于兩濾光片重量不同，須經配重處理，盡量減小其不均勻性。

為了對濾光圓盤1的相位和轉速進行檢測和控制，在圓盤的邊緣開了9個小孔。其中8個依盤的圓周每隔45°均等設置。用光電對管2引出信號。濾光圓盤旋轉一周，就有8個脈沖，每秒15轉有脈沖120個。以此作為速度信號f_速。另一個小孔104開在兩濾光片的一個交界處。濾光圓盤每秒15轉，可得到每秒15個脈沖。作為濾光圓盤的相位信號f_相。9個小孔位于同一半徑上，用一對光電對管2檢出信號，再用延遲和與非門電路，可將f_速和f_相分別取出。

控制信號為焦平面器件輸出的幀信號。每秒30幀。兩個波段，一幀隔一幀。濾光圓盤的轉速為每秒15轉，每轉兩幀。兩濾光片在兩幀之間的場消隱期間內切換。將幀信號二分頻成為15H，作為相位基準信號。

相位環路402是用相位信號f_相與幀信號經二分頻后成相位基準信號一起送入鑒相器中，得出相位誤差電壓。此電壓的高低代表了f_相的相位與幀信號相位的差，放大后負反饋去自動調節電機的相位，使濾光圓盤相位鎖定于幀信號的相位。

鑒相器由延遲B、鋸齒波、取樣B組成，其原理是這樣的：將基準信號送到鋸齒波形成電路，形成隨時間線性變化的上升斜波，送到取樣B。f_相窄脈沖作為取樣脈沖。取樣B在取樣脈沖來到時刻打開，將上升斜波在該時刻的幅值送到保持電容C₂中。取樣脈沖過后，取樣門關閉。電容C₂上的電位保持不變。其電位的高低反映了f_相與幀信號的相位差。我們將取樣脈沖放在上升斜波的中間，以此時取到的電位作為濾光盤正確的相位。如電機轉得快，取樣脈沖超前，取到的電位在上升斜波的前半部分，其電位較低，反饋控制電機使轉速減低。相反，如電機轉得慢，取樣脈沖滯后，取到的電位在上升斜波的后半部分，其電位較高，反饋控制電機使轉速加快。從而達到自動調整相位的目的。

相位環路402含有二分頻U12A；延遲B?U13A、U14A；鋸齒波C8；取樣BU6A。