مبدأ وتطبيق نظام الرؤية الليلية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة

مسافات طويلة للغايةليزر الأشعة تحت الحمراءيتكون نظام الرؤية الليلية من طاقة عاليةليزر شبه موصلLD ، وحدة تحكم في القيادة ، عدسة توسيع وتواء الشعاع البصري ، الكاميرا وعدسة الطول البؤري الطويلة ، نظام النقل والشاشة ، إلخ. ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة LD ، مدفوع ومتحكم بواسطة تيار عالٍ ، ينبعث أشعة تحت الحمراء غير مرئية لإضاءة الجسم الهدف المصور. ومع ذلك ، لأن شعاع الليزر رقيق وله سطوع عالي ، من الضروري توسيع وإلقاء الضوء على شعاع الأشعة تحت الحمراء إلى المشهد المستهدف في المدى المرصودة من خلال عدسة توسيع الحزمة البصرية وفقًا لمسافة ومدى الهدف البعيد المراقبة. بعد أن ينعكس بواسطة جسم الأشعة تحت الحمراء ، فإنه يدخل عدسة الطول البؤري الطويل للكاميرا ويتم تصويره على سطح حساس للضوء.

العديد من المشاكل التقنية والحلول لنقل ضوء الأشعة تحت الحمراء

لأن تقنية نقل الموجات الضوئية بالأشعة تحت الحمراء تنتقل في الوسط الجوي ، تتأثر جودة نقلها بشكل كبير بالطقس. بشكل عام ، يكون للأيام المشمسة أقل تأثير على جودة الإرسال ، بينما يكون للأمطار والثلوج والأيام الضبابيةلها تأثير أكبر على جودة الإرسال. في الوقت الحالي ، لحل هذه المشكلة ، يتم استخدام أنابيب LD عالية الطاقة ، وأجهزة بصرية أكثر تقدمًا وحزم متعددة بشكل عام. في الواقع ، يتأثر نظام الرؤية الليلية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة للغاية بشكل رئيسي بامتصاص وتشتت الجسيمات والضباب في الهواء ، ويمكن لتقنية تبليط مسافة النبض المتزامن أن تحل هذه المشكلة جيدًا. تقنية النابض عن بعد ، أولاً ، يجب أن تكون هناك تقنية تشعيع شعاع الليزر النبضي ، أي أن الليزر المنبعث هو نوع نبضة يمكن التحكم فيه ؛ ثانياً ، يجب أن يكون هناك جهاز CCD معزز يمكن تشغيله وإيقاف تشغيله بسرعة عالية ، ويمكن أن تصل سرعة التبديل إلى عدة مئات من ns ، ويجب أن يحافظ على تزامن صارم مع نبض شعاع الليزر. بهذه الطريقة ، يمكن للمراقب تحديد مسافة مراقبة محددة ، وبالتالي القضاء بسهولة على تداخل الضوء المبعثر القوي والضوء المنعكس الناتج عن قطرات الماء والضباب والثلج ، الغبار وما شابه ذلك في المسافات الأخرى.

اختيار عدة مكونات رئيسية لنظام الرؤية الليلية بليزر الأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة للغاية

يبلغ طول الموجة الضوئية المرئية التي يمكن أن تراها العين البشرية 0.78μm و 0.38μm من فترة طويلة إلى قصيرة ، وترتيب لونها أحمر وبرتقالي وأصفر وأخضر وسيان وأزرق وأرجواني بدوره. يسمى الضوء ذو الطول الموجي الأقصر من الضوء الأرجواني بالأشعة فوق البنفسجيةالضوء ، والضوء بطول موجي أطول من الضوء الأحمر يسمى ضوء الأشعة تحت الحمراء. باستخدام مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء ، يمكن أن ينبعث أشعة تحت الحمراء غير مرئية للعين المجردة لإضاءة الكائن المصور. بعد انعكاس الأشعة تحت الحمراء بواسطة الكائن ، فإنها تدخل العدسة والصورة على CCD. في هذا الوقت ، يمكن تصوير الصور غير المرئية للعين المجردة في بيئة مظلمة. في الوقت الحالي ، تشمل مصادر إضاءة الأشعة تحت الحمراء المستخدمة على نطاق واسع في السوق مصابيح الأشعة تحت الحمراء LED ، ومصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الصفيف الصغير ، ومصابيح الهالوجين بالأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن مصابيح الأشعة تحت الحمراء هذه لها بعض القيود في مسافة التشعيع ، واستهلاك الطاقة ، والكفاءة ، وما إلى ذلك ، وهي ليست مناسبة لمراقبة الرؤية الليلية فوق سن 1. لذلك ، يجب إضاءة هذا النظام بواسطة مصدر ضوء ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة القريب من الأشعة تحت الحمراء. نختار ديود ليزر أشباه الموصلات المحلي LD ، الذي يبلغ طوله 808 نانومتر ، وقوته 1 واط-10 واط حسب المسافة المطلوبة.

تطبيق نظام الرؤية الليلية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة للغاية

يمكن استخدام نظام الرؤية الليلية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة للغاية على نطاق واسع في الأماكن التي تحتاج إلى مراقبة الرؤية الليلية لمسافات طويلة ، مثل مراقبة الرؤية الليلية للدفاع عن الحدود ، ومراقبة الرؤية الليلية للدفاع الساحلي ، المراقبة البحرية لمسافات طويلة ، التحكم في الفيضانات ، مراقبة المسافات الطويلة ، الوقاية من حرائق الغاباتمراقبة مراقبة ، الكشف البيئي الحضري لمسافات طويلة ، مراقبة حقول النفط الليلية ، مراقبة المسافات الطويلة لجدار البحر ، المراقبة الليلية للأمن العام ، المراقبة الليلية لجدار السجن ، مراقبة جميع الأحوال الجوية لمطار السكك الحديدية والقطار ، إلخ. مراقبة المرافق العسكرية والمكاتب العسكرية والمحطات العسكرية وغيرها من المناسبات في كثير من الأحيان تراقب منطقة معينة فقط ، لذلك يتم اعتماده بشكل عام لتثبيت أجهزة الرؤية الليلية ذات التركيز الثابت في مواقع محددة ، ووفقًا لعدد الأجسام المراقبة ، يمكن تركيب أجهزة رؤية ليلية متعددة أو يمكن استخدام أجهزة تكبير الرؤية الليلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام نظام الرؤية الليلية بالليزر بالأشعة تحت الحمراء لمسافات طويلة للغاية كنظام رؤية ليلية مركب على السيارة ، والذي يتكون من ثلاثة أجزاء: اكتساب إشارة الصورة الأمامية ، نقل وسيط لإشارات الفيديو وإشارات التحكم ، ومركز التحكم في الصورة.