光學(xué)斬波器的工作原理和使用場(chǎng)景

一、光學(xué)斬波器

光學(xué)斬波器是一種定期中斷光束的設(shè)備。有三種類型可供選擇：變頻旋轉(zhuǎn)圓盤斬波器、固定頻率音叉斬波器和光學(xué)快門。

二、光學(xué)斬波器應(yīng)用

1、科學(xué)研究

光學(xué)斬波器，通常是旋轉(zhuǎn)圓盤機(jī)械快門，與鎖相放大器一起廣泛用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。斬波器用于調(diào)制光束的強(qiáng)度，鎖相放大器用于提高信噪比。為了有效，光學(xué)斬波器應(yīng)具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。在1/f噪聲是主要問題的情況下，人們希望選擇可能的最大斬波頻率。這受到電機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)盤中槽數(shù)的限制，而旋轉(zhuǎn)盤的槽數(shù)又受圓盤半徑和光束直徑的限制。

2、制導(dǎo)系統(tǒng)

直升機(jī)廣泛用于早期的導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)，有時(shí)被稱為“光罩導(dǎo)引頭”。最早的用途是空對(duì)空導(dǎo)彈。對(duì)紅外光敏感的光電管位于由同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的斬波器后面。當(dāng)直升機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)周期性地阻擋光電管對(duì)目標(biāo)飛機(jī)的視線，從而產(chǎn)生一系列輸出脈沖。然后對(duì)該信號(hào)進(jìn)行平滑處理，形成正弦輸出，然后將其與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的信號(hào)進(jìn)行比較。這兩個(gè)信號(hào)之間的相位差揭示了目標(biāo)與電機(jī)信號(hào)中給定點(diǎn)相比的角度。在兩個(gè)不同的點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣直接產(chǎn)生X和Y誤差信號(hào)，可以驅(qū)動(dòng)導(dǎo)彈的飛行控制。

相同的基本系統(tǒng)已用于許多其他角色。早期的洲際彈道導(dǎo)彈使用連接到小型可見光望遠(yuǎn)鏡的類似斬波器系統(tǒng)來產(chǎn)生恒星跟蹤器，該跟蹤器用于通過測(cè)量一顆或多顆恒星爬升到大氣層上方的角度來提高精度。反坦克導(dǎo)彈使用發(fā)射器上的紅外光電管跟蹤導(dǎo)彈上的耀斑，使用X和Y錯(cuò)誤信號(hào)將導(dǎo)彈驅(qū)動(dòng)到操作員瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的視線范圍內(nèi)。這些系統(tǒng)不再用于現(xiàn)代武器，因?yàn)樗鼈兺ǔＲ驯惶峁└嘈畔⒌某上裣到y(tǒng)所取代。