VIGO碲鎘汞探測器在紅外制導中的應用

應用現狀

在現代戰爭中,精確打擊和反精確打擊已成為重要的作戰模式,且貫穿于戰爭的全過程。精確打擊的方式常以激光精確制導炸彈為主,進行突防方式作戰,其隱蔽性,攻擊性越來越強,攻擊精度也越來越高,直接威脅所攻擊的重要目標,因此掌握了這類武器就掌握了這類戰爭的主動權。

激光具有方向性好、單色性強和亮度高等優點,廣泛應用于工業、農業、醫學和軍事等方面,在軍事領域中的應用尤其廣泛,特定波長的激光光源匹配相應的VIGO碲鎘汞探測器,極大的提高了激光制導武器命中精度,借此大大加強了武器系統的作戰能力,因而在現代戰爭中得到了廣泛的應用。

圖1-1

原理

激光制導一般采用紅外激光,在攻擊目標時,采用激光目標指示器短時間照射目標,目標反射的激光信號由激光制導武器上的尋的器進行自動跟蹤,并對其進行鎖定;尋的器中的VIGO碲鎘汞探測器接收的信息經過處理后控制武器的飛行控制系統,使其不斷的調整飛行線路,最后精確命中攻擊目標。

火箭或導彈在空中飛行時,其固體發動機會噴射出羽毛狀的煙霧,這種煙霧被稱作羽煙。激光制導武器對火箭或導彈的跟蹤主要是通過制導信號對火箭或導彈的羽煙進行探測來完成的。當外部激光束照射到羽煙上時,會有一部分激光被羽煙散射,制導武器一旦捕捉。到這部分被散射回來的激光信號,就會鎖定并跟蹤羽煙,從而打擊火箭或導彈。

激光制導一般采用的是紅外激光,而能夠透過大氣的紅外輻射基本上被分割成三個波段:1~2.5μm、3~5μm、8~13μm,與紅外激光光源對應的探測系統一般選用碲鎘汞探測器作為光敏源,波蘭VIGO碲鎘汞探測器采用熱電制冷,響應速度極快,探測率高,能夠對紅外激光信號進行準確探測,可參考圖1-2。目前,深圳市唯銳科技有限公司作為波蘭VIGO碲鎘汞探測器的在國內的優質代理,實現自身價值的同時,在院校產學研的合作的帶動下,充分提高了紅外制導應用系統的的跟蹤精度和穩定性,使得VIGO碲鎘汞探測器在國內激光紅外制導應用相當廣泛。

圖1-2

光電信號的檢測與轉化

激光制導整個過程最重要的就是光電信號的檢測與轉化,由于要進行動態檢測,要求系統的響應快,對光電傳感器的選擇以及它的放大和轉換電路的實驗和調試也是系統研究的關鍵。

以10.6μm的激光光源為例,采用帶有電源內調制的激光器,發出波長為10.6μm并經過調制了的遠紅外激光。激光束經擴束準直后發射出去,當穿過煙霧后由放置在煙霧另一側的聚焦系統送入VIGO碲鎘汞光伏探測器,光伏探測器接收并將與光強度信號相對應的電信號送給數據采集系統,經數據處理后送入計算機,如圖1-3所示。

發射系統發出的激光經過羽煙時,光束會受到散射、吸收等作用,從而原準直的激光光束會發散開來。但作為能量探測,必須盡可能使接收系統接收到更多的能量。碲鎘汞探測器放在出窗接收系統的能量匯聚點,用于把接收到的光能量轉變為與之成比例的電信號,信號處理電路負責將VIGO碲鎘汞光伏探測器輸出的微弱電壓信號進行放大、濾波。

圖1-3

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