автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Разработка и исследование ослабителей оптического излучения

На правахрукописи

МАЛЬЦЕВА Надежда Константиновна ^^

УДК 681.7.069.2

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЛАБИТЕЛЕЙ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Специальность 05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы и

комплексы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре оптико-электронных приборов и систем Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики (СПбГУ ИТМО).

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Ишанин Геннадий Григорьевич

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор Дёмин Анатолий Владимирович

кандидат технических наук, доцент Сидельников Сергей Спартакович

Ведущее предприятие - Научно-техническое предприятие «ТКА».

Защита диссертации состоится i1? 2005 года в 15 час. 30 мин. на

заседании специализированного совета Д212.227.01 при Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу: Санкт-Петербург, пер. Гривцова, дом 14, аудитория 313-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. _

Автореферат разослан ТООрр^АИ 2005 года.

Ваши отзывы и замечания по автореферату (в двух экземплярах), заверенные печатью, просим направлять в адрес университета: Секретарю специализированного совета Д 212.227.01 д. 49, Кронверкский пр. Санкт Петербург, 197101

Ученый секретарь

специализированного совета Д 212.227.01, кандидат технических наук, доцент

В. М. КРАСАВЦЕВ

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Промышленность, наука, медицина, сельское хозяйство и многие другие области человеческой деятельности нуждаются в оптико-электронных приборах и системах (ОЭПиС), способных работать в экстремальных условиях космоса или моря, во время полета или полевых работ. Такие приборы обязаны выполнять свои функции автоматически, без участия человека и должны работать исключительно надежно, поэтому их и входящие в их состав компоненты необходимо предварительно испытать, калибровать и аттестовать в лабораторных условиях, имитирующих экстремальные условия их планируемого использования. Большая часть ОЭПиС работает в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра. Для лабораторных испытаний, аттестации и энергетической калибровки таких ОЭПиС необходимы эталоны: эталонные источники ИК-излучения, эталонные приёмники. В лабораторных установках и стендах для испытания ОЭПиС ИК - диапазона в качестве эталонного источника обычно используются высокотемпературные калибровочные излучатели типа "черное тело" (ЧТ).

Работа ОЭПиС в экстремальных условиях обычно предполагает использование излучения естественных источников излучения, создающих широкий динамический диапазон облученностей входного окна прибора или системы: 10* - Iff" [Вт/см3J. Удаление источника излучения может имитироваться путём уменьшения облученности входного окна. Для изменения облученности входного окна системы в широком динамическом диапазоне калибровочные источники типа ЧТ в лабораторных установках дополняют ослабителями оптического излучения.

Ослабителем (по-латински attenuator - аттенюатором) называется оптическое устройство, предназначенное для уменьшения в требуемое число раз потока (энергии, освещенности, облученности, энергетической яркости) оптического излучения. Ослабитель оптического излучения, используемый в фотометрических целях, назовём фотометрическим ослабителем (ФМО).

Используемые в настоящее время принципы и методы, положенные в основу создания ослабителей, весьма разнообразны, а предъявляемые к ним требования по точности воспроизведения всех характеристик исходного излучения столь высоки, что задача настоящей диссертационной работы: систематически изучить и проанализировать принципы и методы ослабления оптического излучения, - весьма актуальна.

Цель работы

Целью диссертационной работы является исследование методов ослабления оптического излучения и разработка, на их основе, схем ослабителей с коэффициентами ослабления большого динамического диапазона, составление алгоритмов и программ расчета ослабления, а также

оценка влияния характеристик ослабителя на состав, спектральные и поляризационные искажения ослабленного излучения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач.

Задачи исследования

1. Анализ существующих методов и схем ослабления оптического излучения с точки зрения возможности применения их для получения большого динамического диапазона коэффициента ослабления ИК-излучения.

2. С позиции системного подхода создание единой методики оценки ослабления оптического излучения в схеме ФМО.

3. Выбор оптических схем ФМО, сохраняющего пространственную структуру ослабляемого пучка лучей в широком динамическом диапазоне коэффициентов ослабления.

4. Разработка конструкции ФМО, обеспечивающего ослабление ИК-излучения с большим динамическим диапазоном коэффициентов ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей и при минимальных спектральных и поляризационных искажениях последнего. Реализация разработанной конструкции ФМО в металле.

5. Создание методики оценки селективности разработанных схем ФМО.

6. Разработка алгоритма и программы расчета спектрального ослабления с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых элементами ФМО в состав излучения ЧТ, а также алгоритма и программы расчета ослабления потоков излучения схемами ФМО и на их основе - программы расчета спектральных и поляризационных искажений, вносимых в излучение ИК - источников схемами ФМО.

7. Разработка методики экспериментального определения спектрального ослабления ФМО и проведение его измерений в предложенных схемах ослабителя в диапазоне длин волн X = 1,0 - 5,5 мкм.

Методы исследования

В теоретической части работы использовались методы энергетической фотометрии, интегрального исчисления и математической статистики.

Эксперименты выполнялись с использованием спектральной оптико-электронной аппаратуры. Обработка результатов экспериментов проводилась по стандартным методикам.

Научная новизна диссертации

1. Созданы ФМО, обеспечивающие ослабление ИК-излучения с большим динамическим диапазоном коэффициента ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей.

2. Разработана единая методика оценки ослабления оптического излучения в ФМО.

3. Проведена оценка спектральных и поляризационных искажений, вносимых в ослабляемое излучение источников разными элементами ФМО в диапазоне X = 1,0-5,5мкм.

4. Разработаны алгоритм и программы расчета ослабления ИК-излучения ФМО с оценкой вносимых ослабителем спектральных и поляризационных искажений.

Основные результаты, выносимые на защиту

1. Принципы построения фотометрических ослабителей (ФМО) потока излучения с большим диапазоном коэффициента ослабления.

2. Методика расчета ослабления в схеме оптического ослабителя потока источника излучения.

3. Схемы оптического ослабителя, обеспечивающие ослабление потоков с большим динамическим диапазоном коэффициента ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей в интервале длин волн X = 1,0 - 5,5 мкм.

4. Методика расчета спектральных коэффициентов ослабления схем ослабителя и оценки спектральных искажений ослабляемого излучения.

5. Алгоритмы и программа расчета ослабления схемами ослабителя с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых в ослабляемое излучение в спектральном интервале X = 1,0 - 5,5мкм.

6. Методика экспериментального определения ослабления ФМО.

Практическая ценность работы

1. Разработаны, изготовлены и исследованы оптические ослабители, обеспечивающие большой динамический диапазон коэффициентов ослабления в спектральном интервале Х!=1,0-5,5мкм.

2. Созданы методика, алгоритм и программы расчета ослабления излучения схемами ослабителя с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых последними в излучение источников.

3. Разработана методика экспериментального определения ослабления представленного ФМО.

Результаты работы использованы на Федеральном Государственном унитарном предприятии «Научно-Исследовательский Институт комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем» (ФГУП НИИКИ ОЭП), а также в учебном процессе кафедры оптико-электронных приборов и систем СПб ГУ ИТМО при подготовке и создании лабораторного практикума по курсу «Источники и приемники излучения».

Апробация работы

Основные результаты работы представлялись на 10 научно-технических конференциях и семинарах, в том числе:

IV Всесоюзном семинаре по тепловым приемникам излучения, Москва, 1986;

Ш Всесоюзной научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур», Харьков, 1986;

IV Всесоюзной научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур», Харьков, 1990;

Всесоюзном семинаре «Оптические и оптико-электронные приборы для точных угловых и линейных измерений», Саратов, 1990;

Юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПб ГИТМО (ТУ), С. Петербург, 2000; Семинаре на международной конференции " Оптика и образование - 2000" (17-20 сентября 2000 года, Санкт-Петербург);

Конференции «Оптика и образование - 2004» Международного конгресса «Оптика XXI» (18-21 сентября 2004 года, Санкт-Петербург).

Публикации

По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ и 8 отчетов по научно-исследовательским работам.

СТРУКТУРА и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 74 наименований и семи приложений, содержит 132 страницы основного текста, 81 рисунок и 35 таблиц.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы её цели и задачи, новизна и основные положения, выносимые на защиту. Кратко изложена структура диссертации.

В первой главе описана общая характеристика и назначение известных методов ослабления оптического излучения.

Важнейшей эксплуатационной характеристикой ФМО является коэффициент ослабления. Коэффициент ослабления оптического излучения проходящего через ФМО, есть параметр, значение которого определяется как отношение величины выходящего из ослабителя потока излучения (энергии, облученности, энергетической яркости) к

соответствующему значению величины потока (энергии, облученности, энергетической яркости) на входе ослабителя Фв. Любой ослабитель должен иметь вход и выход. Входом и выходом, как правило, являются реальные диафрагмы, ограничивающие поток излучения. Величину, обратную коэффициенту ослабления, называют ослаблением потока излучения

Предложена классификация, упрощающая анализ достоинств и недостатков этих методов по таким параметрам как точность, надежность и область применимости. Анализ достоинств и недостатков позволяет

оптимально подобрать метод ослабления, определяющий оптическую схему и конструкцию ФМО.

Сформулированы требования, предъявляемые к ФМО:

• коэффициент ослабления не должен зависеть от характеристик излучения: длины волны, степени поляризации, пространственного распределения, величины мощности и расходимости излучения, - а также от условий и времени эксплуатации;

• относительная погрешность коэффициент ослабления не должна превышать + 10% во всем диапазоне ослаблений Коса=1«+ № (-180+-40Д6);

• коэффициент ослабления должен быть расчетным, так как ОТСУТСТВУЮТ приборы для его измерения в столь широком диапазоне. Остановимся на следующих методах ослабления потока источника излучения:

• методы ослабления яркости лучей за счет «Френелевских» потерь энергии излучения на границе раздела двух сред.

• методы ослабления яркости лучей при рассеивании излучения на поверхности (ослабление происходит из-за расширения телесного угла, в пределах которого распространяется рассеянное излучение).

К достоинствам «Френелевских» ослабителей можно отнести:

- потери энергии излучения на границе раздела двух сред при условии использования в дальнейшем зеркально отраженного пучка, за счет которых происходит ослабление потока, при соблюдении определенных условий не приводят к искажению пространственной структуры пучка: как по апертуре, так и по индикатрисе яркости;

- поочередное введение набора отражающих элементов из материалов с различными коэффициентами преломления (соответственно и отражения) в схему позволяет получить достаточно большой набор градаций уровней ослабления;

- возможность теоретической оценки спектральных коэффициентов отражения с высокой точностью, а соответственно и априорного расчета ослабления излучения на всех уровнях;

- величина поляризационных искажений при отражении от границы раздела двух сред зависит от угла падения, математическая определенность этих искажений предопределяет принципиальную возможность их компенсации;

- возможность косвенного измерения коэффициента ослабления с высокой точностью.

Особенностью структуры подлежащего ослаблению излучения ЧТ, которую необходимо сохранить, является его равномерная яркость по излучающей площадке в направлении визирования. Аналогичное же распределение излучения характерно и на выходе фотометрического шара (ФМШ). Безусловно, ФМШ невозможно назвать "ослабителем яркости", однако, по самой физике своего функционирования он является преобразователем "поток излучения на входе - яркость на выходе". Эта адекватность структуры поля излучения определяет возможность применения

ФМШ в качестве вторичного источника калибровочного излучения. Достоинства использования ФМШ в качестве источника калибровочного потока (большой и регулируемый коэффициент ослабления) в какой-то мере компенсируются сложностью выполнения условий точности.

Во второй главе представлены принципы построения фотометрического ослабителя (ФМО) потока ИК - излучения с большим диапазоном коэффициента ослабления, методика расчета потока излучения на выходе ФМО.

Назначение ФМО - ослабить излучение эталонного источника при сохранении всех других его характеристик. Обычно эталонным источником является ЧТ, излучение которого подчиняется закону Ламберта, согласно которому яркость источника во всех направлениях одинакова. Поэтому на выходе ФМО необходимо создать излучение с той же пространственной структурой, что и излучение ЧТ, то есть подчиняющейся закону Ламберта.

Показано, что перспективной является схема ФМО, содержащая ряд независимых ослабителей: «Френелевские» ослабители и ФМШ. Комбинация их позволяет создать многоступенчатый ослабитель, гарантирующий широкий диапазон ослабления (при высоком общем ослаблении) и мультипликативность общего коэффициента ослабления ФМО.

Основным достоинством «Френелевских» ослабителей является их временная стабильность и математическая определенность при известных оптических характеристиках (спектральном распределении коэффициентов преломления п(Х)) материалов «Френелевских» элементов, а недостатком ~ дискретность коэффициента ослабления и в общем случае изменение пространственной структуры излучения.

Главным же достоинством фотометрического шара (ФМШ) при использовании его в качестве ослабителя является возможность плавной регулировки выходной яркости вторичного источника, излучение которого подчиняется закону Ламберта, а недостатком - малая временная стабильность и отсутствие методик точного расчета его основных характеристик.

Объединяя эти ослабители, можно усилить их достоинства и скомпенсировать их недостатки, поэтому представляется целесообразным построение ФМО по двухступенчатой схеме: первая ступень -«Френелевский» ослабитель, вторая ступень - ФМШ. В этом случае наиболее стабильная часть «Френелевская» ослабляющая ступень будет служить эталоном для менее стабильной ступени - ФМШ, и излучение на выходе ФМО будет подчиняться закону Ламберта.

Методика расчета потока оптического излучения на выходе ФМО составлена для общего случая пространственного и спектрального распределения потоков и поэтому годится для теоретической оценки ослабления практически всех возможных схем ФМО. В частности - для ФМО, построенного по схеме двухступенчатого прибора с элементами перепроектировки с сохранением исходного раствора пучка лучей.

При заданной индикатрисе силы излучения Jefa,fi) исходного излучателя О с малой излучающей диафрагмой, и заданной функции спектрального распределения силы излучения lai этого излучателя, поток излучения в апертуре пучка, заданного размерами 4a<fit [ср], в плоскости o¡y¡zi, (рис. 1), определяет ся по функции распределения облученности в этой плоскости.

Облученность в некоторой i04KtA(y¡Zi) плоскости Oiy¡zt определяется:

где: p - угол между вектором Im и нормалью к плоскости ojyfii в точке A(y¡z¡), фо - угол между вектором максимальной силы излучения 1м и нормалью к плоскости вфze (определяется аналогично углу р через составляющие этих углов в плоскости o,y,z,), I - расстояние между излучающим малым элементом и точкой AfyiZi) плоскости otfiZi по оси индикатрисы I/a,fi),

f^(<P+<P.)=f1~,(<P+<Pc)¡'*{*■><? + V. К* (л)ал (2)

Al

- приведенная к плоскости o1y,z1 сила излучения для калибровочного излучателя; /Яш„ (?» + ?>,)- максимальная спектральная плотность силы излучения; ¡¿(А,д>+<р,) - нормированная функция спектральной плотности силы излучения; - функция спектрального коэффициента пропускания

среды шириной 1 = 1{}„у,,г,,у„г,).

Если спектральный состав излучения не изменяется в пределах рассматриваемой апертуры пучка 4 а,, fl,, т.е. г,(Я,q>+q>,) = (д), для случая

круглой входной апертуры перепроектирующего элемента 1 (рис.1) и для источника, излучающего по закону Ламберта, т.е. F, {fp+ç,) = {<p+<p,) то

(2) дает:

Ф

(3)

«Дм^

прм

где: р=^у, + г/,?>=ага&—,

максимальная спектральная плотность силы излучения в направлении, совпадающем с вектором максимальной Рис. 1 силы излучения Тм (рис. 1), ^ {<р + ф, )-

Схема ослабителя нормированная индикатриса излучения.

Заметим, что в схеме ослабителя предполагается осевая юстировка эталонного излучателя О и поэтому с погрешностью юстировки в расчетных формулах можно принять у,~г,=0.

Предполагая, что спектральный состав потока излучения не зависит от направления лучей в пучке и, что апертуры согласованы, перейдем к нормированным спектральным характеристикам излучения.

Относительное спектральное

распределение потока излучения на выходе первой ступени ослабителя найдем по исходному распределению силы излучению /¿(А) и спектральным коэффициентам пропускания сред I, 1 а также элементов 1 и I (рис.1) ослабителя:

= ¡А * К (Л*,, (Х)Т, (А). Тогда,

Рис.2 График, поясняющий расчет потока излучения Ф^ц

Ф =

определив величину потока излучения Фац, можно перейти от нормированной функции ф^к) к функции ФеиОД

где: я - число элементарных участков равной протяженности <11, на которые разбивается весь значимый диапазон длин волн ЛХ функции, рис. 2. Поток на выходе второй ступени ослабителя определяется в виде:

ф^ш=¡фа(л)тг/л)т3(л^(л)ал= [ФыМЛФ^ЫЛФ^ (5)

где Фцщ - монохроматический поток излучения, сосредоточенный в малом дом интервале длин волн рис.2, а: Фм(А) = Ф„(А)т,](А)т](Л)тв4(Л).

На основе теоретических исследований и оценочных расчётов разработана оптическая схема ФМО, отвечающая требованиям обеспечения точности и простоты эксплуатации, и представленная на рис. 3. Излучение источника типа ЧТ попадает сначала в коллиматор 1, который форми-Рнс. 3 рует параллельный пучок и на-

Оптическая схема ФМО правляет его последовательно на

два сменных "Френелевских" клина 2, выполненных из оптических стекол. Далее отраженный от второго клина параллельный пучок попадает на объектив - сферическое зеркало, формирующее промежуточное изображение

на входном окне ФМШ. Совокупность оптических элементов: зеркал 1 и клиньев 2, - представляет собой первую ослабляющую ступень, второй ступенью ослабления является ФМШ. Для пояснения работы ослабителя в режимах минимального и максимального ослабления обратимся к рис. 4 и рис. 5, соответственно.

Схема, обеспечивающая минимальное ослабление (рис.4), содержит последовательно установленные по ходу луча сферическое зеркала 1, между

которыми в параллельном ходе

Рис 5 Схема ФМО при максимальном ослабления

Схема, обеспечивающая максимальное ослабление (рис.5), содержит два сферических зеркальных объектива 1, между которыми в параллельном ходе лучей расположены сменные "Френелевские" отражающие клинья 2. Здесь присутствует вторая ступень ослабления - ФМШ, в центре которого находится диффузно отражающий экран. Для исключения влияния поглощения атмосферы при многократном отражении излучения в полости ФМШ, последний заполняется азотом.

В схеме с минимальным ослаблением (рис.4) для сохранения оптической длины хода лучей вместо фотометрического шара устанавливается его аналог: герметичный полый цилиндр - кювета, заполненная азотом. Таким образом, ослабление потока излучения при использовании схемы, изображенной на рис. 2, обусловлено потерями при отражении от четырех алюминиевых зеркал и поглощением во входном и выходном окнах кюветы (двух двухмиллиметровых пластинках сапфира, из которых они изготовлены). Используя варианты оптической схемы ослабителя с набором отражающих клиньев 2, изготовленных из различных оптических материалов без покрытия, в комплекте с ФМШ можно получить достаточно большой набор уровней ослабления.

Рассмотрены особенности использования ФМШ в качестве ослабляющей ступени в ФМО ИК излучения. При использовании ФМШ в

составе ФМО необходимо избежать прямой засветки выходного отверстия входящим излучением. Традиционно шар для этого используют с несоосным расположением входного и выходного отверстий (рис. 6), что приводит к

Рис 6

К расчету ослабления ФМШ

Рис 7

Схема ФМШ с экраном в центре

непрямолинейности оптической схемы ослабителя. Для избежания этого разработан ослабитель на основе фотометрического шара с соосным расположением входного и выходного отверстий и рассеивающим экраном (рис. 7) в его геометрическом центре [7].

В основе работы интегральной сферы лежит принцип многократного диффузного отражения излучения от стенок шара, в результате которого создается равномерная освещенность всей внутренней поверхности сферы.

При равномерной облученности входного окна ФМШ Е^а и рассеянии излучения стенками полости по закону Ламберта, поверхность & будет равноосвещенной, а каждый элементарный её участок ¿У будет иметь одинаковую во всех направлениях энергетическую яркость Ь^Х). Поверхность площадью >5 будет при этом иметь энергетическую яркость в рабочем спектральном интервале АЛ:

\e^(X)pJX)dX (6)

ям я

где: е>„()) - нормированная функция спектральной плотности энергетической облученности входного окна ФМШ, Е^^ - максимальное значение облученности в заданном интервале АХ.

Каждый элементарный рассеивающий участок ЛБ будет создавать на внутренней поверхности ФМШ начальную облученность:, рис.6:

L... / . cos а

jp __ tAii! _ mh

77—

*'ct 't

(7)

где: 1ел- максимальный вектор силы излучения элементарного участка облучаемой площадки S; lk=cos а (рис.6).

Облученность, создаваемая в произвольной точке К ФМШ, не зависит от положения этой точки на внутренней поверхности сферы и от взаимного

положения излучающей (излучающим пятном площадки 8) и облучаемой точек (рис.6), а каждая точка сферы, являясь вторичным, третичным и т. д. излучателем, в результате переотражения создает дополнительные облученности Е м.

Спектральная плотность облученности стенки шара в установившемся обмене при постоянном потоке на входе ФМШ будет:

Еиа(Х)рсф(Х)Ш Е^=ЕМс+Ем+ЕМ1+Емз+т- 4г1сфЦ_рШ1 (8)

где: р(Х) - рсф( X) + - площадь поверхности ФМШ, не

участвующая в дальнейшем переотражении излучения.

В пределах всей полосы АХ рассеяния шаром облученность:

где: Фца них - максимальная спектральная плотность входящего в ФМШ потока излучения, флж/Х^^Х) - нормированная функция спектральной плотности этого потока, определяемая по нормированной функции спектральной плотности энергетической светимости ЧТ т" еа(Х) и суммарной функции пропускания элементов ФМО г(Х) на пути "ЧТ - вход ФМШ", т.е/.^Х^т^Х^Х).

При принятом допущении, что входящий поток является равноярким в сечении Ба и <оа (см. рис.6) и с учетом, что коэффициент отражения экрана рэ(Х) = Рсф(Х), (при изготовлении экрана из того же материала и по той же технологии, что и ФМШ, когда коэффициент отражения р,(Х) можно принять равным коэффициенту отражения стенки шара) спектральная плотность облученности выходного отверстия ФМШ будет определятся в виде:

(А)р'(Л)

Е—а>~ г^-Л, «°>

Известно, что изменение на 0.5% коэффициента отражения покрытия стенки ФМШ (равного приводит к изменению яркости излучения

на его выходе на 5%. Поэтому коэффициент отражения в рабочем спектральном интервале имеет ярко выраженный селективный характер. Из выше сказанного следует, что использование сферы в прецизионных фотометрических системах, должно удовлетворять жестким требованиям к выбору материала покрытия внутренней поверхности, точнее, к стабильности и минимальной селективности коэффициента отражения последнего в рабочем спектральном интервале.

Проведен анализ спектральных свойств фотометрических шаров, внутренняя полость которых изготовлена из дюралюминия и после пескоструйной обработки покрыта золотом, серебром, алюминием или медью. Анализ рассчитанных характеристик ФМШ позволил оптимизировать материал покрытия внутренней поверхности. Наилучшими оптическими

свойствами обладает серебро. Серебро дает наименьшие спектральные искажения - 13,9%, в то время когда у меди они равны 29,6%, а у алюминия -61,2%. Другая причина выбора покрытия из серебра состоит в том, что медь быстро окисляется на воздухе, а покрытие из алюминия не прочно.

В третьей главе описанная в главе 2 методика положена в основу алгоритма расчета ослабления потока излучения, в частности алгоритма расчета спектрального ослабления (СО) потока излучения отдельными «Френелевскими» компонентами, ФМШ и различными конфигурациями схем ФМО (рис. 3-5). Следуя методике и исходя из принципа построения оптической схемы разработанного ослабителя (рис.3), который обеспечивает мультипликативность его коэффициент ослабления, спектральный коэффициент ослабления может быть записан в виде:

где: - спектральный коэффициент пропускания оптической схемы

ФМО, Tti(A) = Titt(A)T1çlm(A) - спектральный коэффициент пропускания первой ослабляющей ступени, Tia(A) = TiMlm(X)Tjlttm(X) - спектральный коэффициент пропускания второй ослабляющей ступени, спектральный коэффициент пропускания «Френелевских» элементов (рассчитывается по формулам Френеля), - спектральный

коэффициент пропускания входного и выходного окон системы замещения

^Л^ТТТ - /11 Р*(Х)(1~Р)

или ФМШ, - спектральный коэффициент

пропускания ФМШ .

Для обеспечения большого ослабления в схеме ФМО используются два «Френелевских» клина, спектральный коэффициент пропускания которых в совокупности представляет произведение:

спектральный коэффициент отражения материала, из которого изготавливается «Френелевский» клин и рассчитывается он по формулам Френеля. В качестве материалов «Френелевского» клина рассматриваются оптические стёкла СТК19, БФ28 и К14 с соответствующими спектральными коэффициентами отражения:

Алгоритм расчета СКО, приведенный на рис.8, реализован в виде программы, написанной на языке TURBO PASCAL 7.0.

Ниже приведен перечень вариантов схем и комбинаций ослабляющих элементов, которые были просчитаны по описанной программе: 1. Схемы с минимальным ослаблением (рис.4) с использованием в качестве ослабляющих элементов:

- двух зеркальных клиньев с покрытием из алюминия;

- одного зеркального и одного сменного клина из оптического стекла марок либо СТК19, либо БФ28, либо К14;

- двух клиньев из стекла марок СТК19 (либо БФ28, либо К14).

2. Схемы с ФМШ, внутренняя полость которого покрыта алюминием (медью или серебром), и системой из:

- двух зеркальных клиньев с покрытием из алюминия;

- одного зеркального и одного сменного клина из оптического стекла марок либо СТК19, либо БФ28, либо К14;

- двух клиньев из стекла марок СТК19 (либо БФ28, либо К14).

В данной главе приведены результаты расчетов

спектрального ослабления ФМО ОоаД), а также спектральных искажений

упомянутых схем и материалов ослабляющих элементов, проведена оценка поляризационных искажений излучения «Френелевской» ступенью ФМО Рф/1), величины ослабления и спектральных искажений ФМШ,

которые определяются Рис. 8 Алгоритм материалом покрытия его

расчета спектральных характеристик ФМО внутренней поверхности.

Рассмотрено три типа покрытий, выполненных из алюминия, серебра и меди, и нанесенных на внутреннюю поверхность ФМШ, обработанную электрокорундом.

Результаты расчетов позволяют оптимизировать схему ФМО по критериям:

- обеспечение большого (более 10) набора уровней ослабления по среднему значению ослабления Ою ,

- минимизации спектральных искажений: ¿ = ——~х100%.

В таблице ниже представлены средние значения ослабления и величины спектральных искажений 8 для оптимизированных по выше приведенным критериям схем ФМО. Расчеты показали, что:

1. Использование ФМШ в качестве одной из ступеней ФМО позволяет сохранить спектральный состав преобразуемого потока излучения с погрешностью не хуже ±7%. Конструктивно такой ФМШ должен иметь серебряное покрытие внутренней полости и, во избежание окисления покрытия, возможность заполнения полости инертным газом (азотом).

2. Варианты схем ФМО, включающие только «Френелевскую» ступень, позволяют рассчитывать на идентификации спектральных составов излучения от ЧТ и выходного из ФМО в диапазоне длин волн 1-5.5 мкм не хуже ±10%.

3. При введении в состав ФМО поочередно различных схем обеспечивается динамический диапазон ослабления 16 + (40 -150Дб), при этом спектральные искажения в исследуемом диапазоне длин волн не превышают ±10%.

На рис. 9, отображающем спектральное ослабление различных схем ФМО, номера графиков

соответствуют номеру схемы из таблицы.

Таблица

Л схемы Элементы ослабления 4 %

2 Зеркальный клин, клан из стекла СТК19 16 7

3 Зеркальный клин и клин из стекла К14 28 8

4 Два клина из стекла СТК19 233 18

5 Два клина из стекла БФ28 321 14

б Клин из стекла СТК19 и клин из стеклаК14 403 19

б Один клин из стекла БФ28 и клин из стекла К14 473 17

7 Два клина из стекла К14 696 20

8 Зеркальный клин, один клин из стекла СТК19 и ФМШ (серебро) 8-104 16

9 Зеркальный клин, один клин из стекла К14 и ФМШ (серебро) U Ю' 15

10 Два клина из стекла СТК19 и ФМШ (серебро) 10" 3,5

И Один клин из стекла СТК19, один клин из стекла К14 и ФМШ (серебро) 2-Ю" 2,4

12 Два клина из стекла К14 и ФМШ (серебро) 3-Ю" 1.3

Рис.9

Графики спектрального ослабления схем ФМО

В четвертой главе

рассматриваются вопросы, связанные с метрологическим обеспечением и аттестацией измерения параметров и характеристик ФМО. Здесь имеется в виду ослабитель, входящий в состав установки, где происходит ослабление излучения калибровочного источника типа ЧТ и создающий на выходе излучение идентичного спектрального состава. Именно вопросу паспортизации спектрального состава облучённости, создаваемой на выходе ФМО, уделено внимание.

Описывается разработанная методика экспериментального определения ослабления излучения ФМО, на основании которой была создана установка для измерения спектрального ослабления различных схем ФМО. Установка включает источник стабилизированного излучения на основе глобара [9], спектрометр ИКС-21, ФМО с набором "Френелевских" клиньев и двумя герметичными кюветами (первая с ФМШ, вторая - замещающая), измерительную головку [10,11] на основе оптико-акустичского приемника ОАП-2М, сигнал с которого через блок обработки и регистрации поступает в сопряженную ПЭВМ.

Приводятся результаты измерений спектрального ослабления различных схем ФМО. Проведена оценка точности проведенных измерений.

Результаты, полученные в данной работе, хорошо согласуются с результатами, представленными в литературе и полученными с помощью эксперимента.

Работа заканчивается подведением основных итогов и составлением заключения.

Заключение

Результаты работы сводятся к следующему.

1. Рассмотрены тенденции в разработке ослабителей оптического излучения, выявлены предъявляемые к ним требования.

2. По результатам исследований сформулированы основные принципы построения ослабителей оптического излучения с большим диапазоном коэффициентов ослабления.

3. Разработана группа методик:

- расчета ослабления потока на выходе ФМО;

- расчета спектрального коэффициента ослабления;

- методика оценки спектральных и поляризационных искажений, вносимых ФМО в состав ослабляемого излучения;

- экспериментального определения спектрального ослабления представленного ФМО.

4. Разработаны схемы ФМО, обеспечивающие большой динамический диапазон ослабления оптического излучения.

5. Разработаны алгоритм и пакет исследовательских программ для расчета спектрального ослабления потока излучения и оценки спектральных и поляризационных искажений, вносимых ФМО в состав ослабляемого излучения.

6. Проведены расчеты спектрального ослабления потока излучения ФМО в интервале длин волн X = 1 — 5,5 мкм для различных конфигураций ослабителя и ряда материалов ослабляющих элементов. На основании анализа полученных расчетов предложен оптимальный выбор материалов ослабляющих компонентов.

7. Для проверки достоверности полученных результатов создана установка для экспериментального измерения ослабления потока излучения ФМО, показано хорошее соответствие полученных в работе экспериментальных данных теоретическим расчетам, выполненным по предложенным методикам.

Основные публикации;

1. Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Измеритель потоков излучения // А.с. СССР № 790941 от 21 августа 1980 г.

2. Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Использование приёмников на термоупругом эффекте в кварце для измерения мощных потоков излучения // Сборник "Современная электроника в оптическом приборостроении", Труды ЛИТМО, 1981 - с. 45-47

3. Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. и др. Источник калибровочного излучения //А.с. СССР № 881537, Бюл. № 42,1981

4. Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Приёмник излучения // А.с. СССР № 922528, Бюл. № 15, 27.01.82

5. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. Выбор нагрузочного сопротивления в схеме включения полупроводникового болометра // Сб. трудов IV Всесоюзного семинара по тепловым приёмникам излучения, Москва, 1986 - с. 267-268

6. Воронич В.Б., Гридин А.С., Мальцева Н.К. и др. Способ измерения абсолютной спектральной чувствительности приемников излучения // А.с. СССР №1453182 от 25.12.87

7. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. Фотометрический ослабитель // А.с. СССР № 1242719 от 20.11.89

8. Воронич В.Б., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. и др. Фотометрический ослабитель //А.с. СССР №1649303, Бюл. № 18, 15.05.91

9. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. и др. Источник инфракрасного излучения // Сб. трудов III Всесоюзной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур", Харьков, 1986 - с.344

10. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. и др. Компаратор энергетической яркости // Сб. "Оптико-механические системы" Л., ЛИТМО, 1986, с. 46

11. Исследования по созданию фотометрической аппаратуры повышенной точности // Отчет по научно-исследовательской теме № 83299/1174, научный руководитель Ишанин ГГ., Г.Р. № У 97 731 от 21.12.1987 Л., ЛИТМО, 1987-371 с.

12. Андрос С.П., Ильинский А.В., Мальцева Н.К. Спектральная характеристика полупроводникового болометра БСГ-2, используемого в качестве опорного при исследовании тепловых приемников оптического

излучения. // Сб. трудов IV Всесоюзной научно-технической конференции "Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур", Харьков, 1990, с. 321-322

13. Ильинский А.В., Мальцева Н.К., Панков Э.Д. и др. Имитатор светящейся точки с заданным спектральным составом. // Сб. Трудов Всесоюзного семинара «Оптические и оптико-электронные приборы для точных угловых и линейных измерений», Саратов, 1990, с. 164.

14. Дёмин Р. С, Мальцева Н. К. Фотометрический ослабитель яркости лучей. // Сб. трудов юбилейной научно-технической конференции СПб ГИТМО (ТУ), СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2000 - с. 128

15. Мальцева Н.К. Лабораторная установка для определения порога чувствительности болометра. // Сборник трудов конференции «Оптика и образование - 2000» Международного оптического конгресса «Оптика -XXI век», СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2000 - с. 77 - 78

16. Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К., Мусяков В.Л. Методические указания по курсу «Источники и приёмники излучения» СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2001 -122 с.

17. Мальцева Н.К. Использование фотометрических ослабителей в лабораторных установках для исследования приемников оптического излучения. // Сб. трудов конференции «Оптика и образование - 2004» Международного оптического конгресса «Оптика - XXI век» СПб.: СПб ГУ ИТМО,2004-с. 108

- Ш/

Тиражирование и брошюровка выполнены в Центре «Университетские телекоммуникации». Санкт-Петербург, Саблинская ул., 14. Тел. (812)233-46-69 Объем 1 п.л.

Список сокращений.

Введение.

Актуальность работы.

Цель работы и основные задачи исследования.

Методы исследования.

Научная новизна диссертации.

Основные научные результаты, выносимые на защиту.

Практические результаты работы.

Апробация работы.

Публикации.

Глава 1.

Методы ослабления оптического излучения с анализом динамического диапазона ослабления.

1.1 Назначение ослабителей оптического излучения.

1.2 Классификация методов ослабления оптического излучения.

1.2.1 Диафрагменные методы ослабления.

1.2.2 «Бугеровские» ослабители.

1.2.3 Поляризационные ослабители.

1.2.4 «Френелевские» ослабители.

1.2.5 Рассеивающие ослабители.

1.3. Анализ методов и схем ослабления оптического излучения.

Выводы по главе.

Глава

Принципы построения фотометрического ослабителя потока ИК - излучения с большим диапазоном коэффициента ослабления.

2.1. Основные ослабляющие ступени и схема ФМО с большим диапазоном коэффициента ослабления.

2.2 Определение величины потока излучения на выходе ослабителя.

2.2.1 Методика определения потока излучения на выходе ослабителя.

2.2.2 Частные варианты расчета схем ФМО.

2.3 Использование фотометрического шара (ФМШ) в ИК-диапазоне спектра в качестве ФМО.

2.3.1. Материалы для использования ФМШ в ИК - области спектра.

2.3.2. Фотометрические свойства алюминиевых рассеивателей.

2.3.3 Определение параметров 2-ой ступени ослабителя - ФМШ.

2.3.4 Определение коэффициента пропускания ФМШ.

Выводы по главе:.

Глава

Разработка алгоритма и программы расчета спектральных коэффициентов ослабления, поляризационных и спектральных искажений излучения калибровочного излучателя в схемах ФМО.

3.1. Алгоритм расчета спектральных характеристик ФМО.

3.2 Программа расчета спектральных характеристик ФМО.

3.2.1 Оценка поляризационных искажений излучения калибровочного излучателя «Френелевской» ступенью ФМО.

3.2.2 Расчет спектрального ослабления «Френелевской» ступени ФМО.

3.2.3 Расчет спектральных характеристик ФМО в схемах ослабителя с фотометрическим шаром.

3.2.3.1 Спектральные характеристики ФМО с включением в схему фотометрического шара с покрытием внутренней полости из алюминия.

3.2.3.2 Спектральные характеристики ФМО с включением в схему ФМШ с покрытием внутренней полости из серебра.

3.2.3.3 Спектральные характеристики ФМО с включением в схему ФМШ с покрытием внутренней полости из меди.

3.3 Анализ характеристи к схем ФМО.

Выводы по главе:.

Глава

Описание разработанного ослабителя и метрологическое обеспечение измерения ослабления ФМО.

4.1 Метрологические особенности «Френелевской» ступени ФМО.

4.1.1 Выбор материалов ослабляющих элементов.

4.1.2 Основные погрешности «Френелевских» ослабителей.

4.2 Экспериментальное определение ослабления ФМО.

4.2.1 Методика определения спектрального ослабления ФМО.

4.2.2 Установка для измерения спектрального ослабления ФМО.

4.2.2.1 Измерение линейности сигнальной энергетической характеристики ОАП.

4.2.2.2 Градуировка спектрометра ИКС-21.

4.2.3 Результаты измерений спектрального ослабления ФМО.

Выводы по главе:.

Промышленность, наука, медицина, сельское хозяйство и многие другие области человеческой деятельности нуждаются в оптических приборах, способных работать в экстремальных условиях космоса или моря, во время полета или полевых работ. Такие приборы обязаны выполнять свои функции автоматически, без участия человека. Оптические приборы, роль человеческого глаза в которых выполняет фотоприемник и которые называют оптико-электронными приборами и системами (ОЭПиС), должны работать исключительно надежно, поэтому и входящие в их состав компоненты необходимо предварительно испытать, калибровать и аттестовать в лабораторных условиях, имитирующих экстремальные условия их планируемого использования. Актуальность работы

Большая часть ОЭПиС работает в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра. Для лабораторных испытаний, аттестации и энергетической калибровки таких ОЭПиС необходимы эталоны: эталонные источники ИК-излучения, эталонные приёмники. В лабораторных установках и стендах для испытания ОЭПиС ИК - диапазона в качестве эталонного источника обычно используются высокотемпературные калибровочные излучатели типа "черное тело" (ЧТ).

Работа ОЭПиС в экстремальных условиях обычно предполагает использование излучения естественных источников излучения, создающих широкий динамический диапазон облученностей входного окна прибора или системы: 1<Г6 - Iff12 [Вт/см2]. Удаление источника излучения может имитироваться путём уменьшения облученности входного окна. Для изменения облученности входного окна системы в широком динамическом диапазоне калибровочные источники типа ЧТ в лабораторных установках дополняют ослабителями оптического излучения.

Ослабителем (по-латински attenuator - аттенюатором) называется оптическое устройство, предназначенное для уменьшения в требуемое число раз потока (энергии, освещенности, облученности, энергетической яркости) оптического излучения. Ослабитель оптического излучения, используемый в фотометрических целях, назовём фотометрическим ослабителем (ФМО).

Используемые в настоящее время принципы и методы, положенные в основу создания ослабителей, весьма разнообразны, а предъявляемые к ним требования по точности воспроизведения всех характеристик исходного излучения столь высоки, что задача настоящей диссертационной работы: систематически изучить и проанализировать принципы и методы ослабления оптического излучения, - весьма актуальна.

Цель работы и основные задачи исследования

Целью диссертационной работы является исследование методов ослабления оптического излучения и разработка, на их основе, схем ослабителей с коэффициентами ослабления большого динамического диапазона, составление алгоритмов и программ расчета ослабления, а также оценка влияния характеристик ослабителя на состав, спектральные и поляризационные искажения ослабленного излучения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач. ]. Анализ существующих методов и схем ослабления оптического излучения с точки зрения возможности применения их для получения большого динамического диапазона коэффициента ослабления ИК-излучения.

2. С позиции системного подхода создание единой методики оценки ослабления оптического излучения в схеме ФМО.

3. Выбор оптических схем ФМО, сохраняющего пространственную структуру ослабляемого пучка лучей в широком динамическом диапазоне коэффициентов ослабления.

4. Разработка конструкции ФМО, обеспечивающего ослабление ИК-излучения с большим динамическим диапазоном коэффициентов ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей и при минимальных спектральных и поляризационных искажениях последнего. Реализация разработанной конструкции ФМО в металле.

5. Создание методики оценки селективности разработанных схем ФМО.

6. Разработка алгоритма и программы расчета спектрального ослабления с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых элементами ФМО в состав излучения ЧТ, а также алгоритма и программы расчета ослабления потоков излучения схемами ФМО и на их основе - программы расчета спектральных и поляризационных искажений, вносимых в излучение ИК - источников схемами ФМО.

7. Разработка методики экспериментального определения спектрального ослабления ФМО и проведение его измерений в предложенных схемах ослабителя в диапазоне длин волн /. = 1,0- 5,5 мкм.

Методы исследования

В теоретической части работы использовались методы энергетической фотометрии, интегрального исчисления и математической статистики.

Эксперименты выполнялись с использованием спектральной оптико-электронной аппаратуры. Обработка результатов экспериментов проводилась по стандартным методикам. Научная новизна диссертации

1. Созданы ФМО, обеспечивающие ослабление ИК-излучения с большим динамическим диапазоном коэффициента ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей.

2. Разработана единая методика оценки ослабления оптического излучения в ФМО.

3. Проведена оценка спектральных и поляризационных искажений, вносимых в ослабляемое излучение источников разными элементами ФМО в диапазоне 1 = 1,0 - 5,5 мкм.

4. Разработаны алгоритм и программы расчета ослабления ИК-излучения ФМО с оценкой вносимых ослабителем спектральных и поляризационных искажений. Основные научные результаты, выносимые на защиту

1. Принципы построения фотометрических ослабителей (ФМО) потока излучения с большим диапазоном коэффициента ослабления.

2. Методика расчета ослабления в схеме оптического ослабителя потока источника излучения.

3. Схемы оптического ослабителя, обеспечивающие ослабление потоков с большим динамическим диапазоном коэффициента ослабления при сохранении пространственной структуры ослабляемого пучка лучей в интервале длин волн 1 = 1,0 - 5,5 мкм.

4. Методика расчета спектральных коэффициентов ослабления схем ослабителя и оценки спектральных искажений ослабляемого излучения.

5. Алгоритмы и программа расчета ослабления схемами ослабителя с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых в ослабляемое излучение в спектральном интервале X = 1,0 - 5,5 мкм.

6. Методика экспериментального определения ослабления ФМО. Практические результаты работы

1. Разработаны, изготовлены и исследованы оптические ослабители, обеспечивающие большой динамический диапазон коэффициентов ослабления в спектральном интервале /.=1,0-5,5 мкм.

2. Созданы методика, алгоритм и программы расчета ослабления излучения схемами ослабителя с оценкой спектральных и поляризационных искажений, вносимых последними в излучение источников.

3. Разработана методика экспериментального определения ослабления представленного ФМО.

Реализация результатов работы

Работа выполнялась в СПб ГУ ИТМО на кафедре оптико-электронных приборов и систем. Работы по созданию фотометрических ослабителей велись в рамках научно-исследовательских тем с Научно-Исследовательским Институтом комплексных Испытаний оптико-электронных приборов и систем (НИИКИ ОЭП) ВНЦ АО ГУЛ "ГОИ им. С.И. Вавилова".

Результаты работы использованы на Федеральном Государственном унитарном предприятии «Научно-Исследовательский Институт комплексных испытаний оптико" электронных приборов и систем» (ФГУП НИИКИ ОЭП), а также в учебном процессе кафедры оптико-электронных приборов и систем СПб ГУ ИТМО при подготовке и создании лабораторного практикума по курсу «Источники и приемники излучения». Апробация работы

Основные результаты работы представлялись на 10 научно-технических конференциях и семинарах:

IV Всесоюзном семинаре по тепловым приемникам излучения, Москва, 1986;

XXVI Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава

ЛИТМО, 1986;

III Всесоюзной научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур», Харьков, 1986;

IV Всесоюзной научно-технической конференции «Метрологическое обеспечение температурных и теплофизических измерений в области высоких температур», Харьков, 1990;

Всесоюзном семинаре «Оптические и оптико-электронные приборы для точных угловых и линейных измерений», Саратов, 1990;

Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава ЛИТМО, 1990;

Юбилейной научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПб ГИТМО (ТУ), С.Петербург, 2000;

Семинаре на международной конференции "Прикладная оптика - 2000" (17-20 сентября 2000 года, Санкт-Петербург);

Научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава СПб ГУ ИТМО, 2004;

Конференции «Оптика и образование - 2004» Международного конгресса «Оптика ХХП»

18-21 октября 2004 года, Санкт-Петербург).

Публикации

По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ и 8 отчетов по научно-исследовательским работам.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 74 наименований и семи приложений, содержит 132 страницы основного текста, 81 рисунок и 35 таблиц.

Выводы по главе:

1. Из анализа хроматизма ослабления для различных оптических стекол можно с уверенностью остановиться на марках для изготовления клиньев для использования в качестве ослабляющих «Френелевских» элементов.

2. Угол падения параллельного пучка лучей на ослабляющие элементы недолжен превышать <pni—7,(f с целью обеспечения минимума поляризационных искажений.

3. Расхождение между расчётом и экспериментом составляет не более - 3% и не превышают ошибок измерений.

4. Хорошее совпадение экспериментальных и расчётных результатов свидетельствует о высокой достоверности полученных в результате эксперимента данных.

1. Авдеев СП. Физические основы оптико-электронных приборов. СПб.: Папирус, 2001-326 с.

2. Айолло Э.А., Гутников Б.Я., Слепова В.А. и др. Фотометрические свойства алюминиевьк рассеивателей. «ОМП» №8, 1972 - с. 54

3. Айолло Э.А., Гутников Б.Я., Слепова В.А. и др. Способ обработки поверхности алюминия. / Ас. СССР № 320565, М.: БИ№34, 1971 - с.86

4. Аксиненко М.Д Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения М.: Радио и связь, 1987-296 с.

5. Аксютов Л.Н., Холопов Г.К. Метод определения нелинейности фото приёмников. // ОМП, 1978, №8 - с. 59-62

6. Андреев А.Л., Ишанин Г.Г., Панков Э.Д. и др. Источники и приемники излучения; Учебное пособие для студентов оптических специальностей вузов. - СПб.: Политехника, 1991 - 240 с.

7. Брамсон М.А. Инфракрасное излучение нагретых тел. М-Л.: Энергия, 1964 — 250 с.

8. Бреенков Г.В., Панков Э.Д. Об определении плоскости наилучшей установки объектива. — В сборнике «Оптико-электронные приборы и системы», вып.96, СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 1996 - с. 7-11

9. Бурдун Т.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. Учебное пособие для вузов. М., Изд. Стандартов, 1995 - 336 с.

10. Волькенштейн А.А., Кувалдин Э.В. Фотоэлектрическая импульсная фотометрия. Л.: Машиностроение, 1975 - 192 с.

11. Вольф У. Справочник по ИК - технике, М.: Мир, 1999 - 445 с.

12. Воронич В.Б., Гридин А.С., Г.Г. Ишанин, Н.К. Мальцева и др. Способ измерения абсолютной спектральной чувствительности приемников излучения // А.с. СССР № 145382, МКИ GOB 1/42.-М., Бюл. Из. № 29, 1988

13. В.Б. Воронич, А.С. Гридин, А.В., Г.Г. Ишанин, Н.К. Мальцева и др. Фотометрический ослабитель //Ас. СССР № 1649303, МКИ СОЮ 1/04.-15.05 - Бюл. Ш 18, 1991

14. Воронков Г.Л. Ослабители оптического излучения. - Л.: Машиностроение, 1980 - 158 с.

15. Гитин А.В. Радиометрия. Как раздел теории оптических систем. «Оптика и спектроскопия», Т.63, вып.1, 1997-C.183-188

16. Гитин А.В. Радиометрия. Комплексный подход. «Оптический журнал», №2, 1998 - с. 4 5 - 5 4

17. Гуревич М.М. Фотометрия. - Л.: Энергоатомиздат, 1983 - 272 с.

18. Горбач А.И., Ишанин ГГ. , Мальцева Н.К. и др. Источник инфракрасного излучения // Сб. докладов Ш Всесоюзной конференции «Температура-86» Харьков: 1986 - с.

19. ГОСТ 16263 -70 Метрология. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1984

20. ГОСТ 26148-84 Фотометрия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1984 - 24 с.

21. ГОСТ 8.023 - 2003 Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин. М.: Издательство стандартов, 2003 - 34 с.

22. Деденко Л.Г., Керженцев В.В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента. М.: МГУ, 1977

23. Демин Р.Е., Мальцева Н.К. Фотометрический ослабитель яркости оптических лучей./ Сб. Юбилейная научно-техническая конференция. СПб: СПб ГИТМО (ТУ), 2000 - с. 45

24. Дубиновский А.М., Панков Э.Д. Испытания оптико-электронных приборов. Л.: ЛИТМО, 1987- 90 с.

25. Изнар А. Н. Электронно - оптические приборы, М.: Машиностроение, 1985 - 263 с.

26. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. Фотометрический ослабитель // А.с. СССР № 1242719, МКИ GOIJ 1/02..- Бюл. № 21, 1986

27. Ильинский А.В., Мальцева Н.К, Панков Э.Д. и др. Имитатор светящейся точки с заданным спектральным составом. Сб. Трудов Всесоюзного семинара, Саратов, 1990.

28. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. Выбор нагрузочного сопротивления в : схеме включения полупроводникового болометра. Сб. трудов IV Всесоюзного семинара по тепловым приемникам излучения, Москва, 1986 — с. 231

29. Ильинский А.В., Ишанин Г.Г., Мальцева Н.К. и др. Компаратор энергетической яркости. Сборник "Оптико-механические системы" Л.: ЛИТМО, 1986 - с. 24

30. Исследования по созданию фотометрической аппаратуры повышенной точности. // Отчет по НИР № 78128/1356 научный рук. Ишанин ГГ., Г.Р. У 54 719, Л.гЛИТМО 1982-100 с.

31. Исследования по созданию фотометрической аппаратуры повышенной точности. // Отчет по НИР (промежуточный) № 83299/1174 Научный руководитель Ишанин Г.Г., Г.Р. № У 79 034, Д.: ЛИТМО, 1985 - 78 с.

32. Исследования по созданию фотометрической аппаратзфы повышенной точности. // Отчет по НИР № 83299/1174 (завершающий). Наз^ный руководитель Ишанин Г.Т., Г.Р. № У 97 731, Д.: ДИТМО, 1987 - 377 с.

33. Ишанин Г.Г, Панков Э.Д. и др. Теория и расчет элементов приборов: Учебник для техникумов. - СПб: Политехника, 1993-318 с.

34. Ишанин Г.Г, Панков Э.Д., Челибанов В.П. Приемники излучения. Учебное пособие для вузов. - СПб.: Папирус, 2003. - 528 с.

35. Ишанин Г.Г, Козлов В.В. Источники излучения — Учебное пособие. - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2005 - 395 с.

36. Ишанин Г.Г, Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Измеритель потоков излучения // А.с. № 79094 СССР, МКИ GOIJ 1.04 - Бюл. изобретений № 27, 1988

37. Ишанин ГГ., Мальцева Н.К. и др. Источник калибровочного излучения / А.с. № 881537 СССР, МКИ GOIJ 1/02, Бюл. Изобретений № 42, 1981 - с. 199

38. Ишанин ГГ., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Приёмник излучения / А с . № 922528 СССР, МКИ GOIJ 1/04, БЮЛ.ИЗ. № 15, 1982

39. Ишанин ГГ., Мальцева Н.К., Польщиков Г.В. Использование приемников на термоупругом эффекте в кварце для измерения мощных потоков излучения. // Сборник "Современная электроника в оптическом приборостроении". Л: Труды ЛИТМО, 1981-с. 32

40. Ишанин Г.Г, Мальцева Н.К., Мусяков В.Л. Методические указания по курсу "Источники и приёмники излучения" СПб: СПб ИТМО (ТУ), 2001 - 122 с.

41. Ишанин Г.Г, Козлов М.Г., Томский К.А Основы светотехники. СПб.: ООО «Береста», 2004 - с. 291

42. Каталог оптического стекла. М.: Машиностроение, 1967

43. Калитиевский Н. И. Волновая оптика. М.: Высшая школа, 1978,271 с.

44. Климков Ю.М. Основы расчета оптико-электронных приборов с лазерами. М. Советское радио, 1978 - с. 81 - 86.

45. Козелкин В.В. Основы ИК-техники, М.: Машиностроение, 1985 - 314 с.

46. Козлов М.Г Метрология и стандартизация. М.: Мир книги, 2002

47. Косенко Н. К., Старченко А. Н., Филиппов О. К. и др. Установка для энергетической калибровки приемных устройств оптического излучения со световым диаметром до 450 мм. //ПТЭ Х2 3, 1986, с.

48. Криксунов Л.З. Справочник по основам ИК-техники. М.: Советское радио, 1978 - 389 с.

49. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1979 - 928 с.

50. Лиуконен Р.А., Спиридонов Б.В., Трофименко А.М. Исследование характеристик плавного ослабителя оптического излучения. // Сб. трудов XIII Всесоюзного семинара «Импульсная фотометрия». Л.: ГОИ, 1990 - с. 109

51. Лебедько Е. Г. Оценка параметров сигналов в оптико-электронных приборах. СПб.: СП6ГИТМО(ТУ),2001

52. Мальцева Н.К. Лабораторная установка для определения порога чувствительности болометра. // Конференция «Оптика и образование - 2000» Международного оптического конгресса «Оптика - XXI век». Сборник трудов. СПб: СПб ГИТМО. 2000 - с. 77

53. Мейер Р.Х. Калибровка и оценка характеристик систем и устройств для космической астрономии. // «Космическая оптика». Труды IX Международного конгресса международной комиссии по оптике. М.: Машиностроение, 1980 — с.72- 84

54. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Л.: Машиностроение, 1983 - 458 с.

55. Нагибина И.М. Интерференция и дифракция света. Л.: Машиностроение, 1974 — 360с.

56. Нагибина И. М., Москалев В. А., Рудин В. Л. и др. Прикладная физическая оптика. СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2001

57. Парволюсов Ю.Б., Солдатов В.П., Якушенков Ю.Г. Проектирование оптико - электронных приборов. М.: Машиностроение, 1990 - 247 с.

58. Парфинский В.А. Состояние разработки высокоотражающих диффузоров для средней инфракрасной области спектра. // «ОМП» № 7, 1986 - с. 54-5 6

59. Роговой И.Д. Влияние рассеянного света на точность измерения спектральной чувствительности фотоэлектрических приемников излучения. // «ОМП» Т., № 3, с. 18-21

60. Смолько Г.П., Фаерман Г.П. Сравнительный анализ фотометрических систем ослабления света. // «ОМП» №1, 1978 - с. 53 - 59

61. Тарасов К.И. Спектральные приборы. Л.: Машиностроение, 1968 - 482 с.

62. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2001 - 273 с.

63. Лкушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. М.: Советское радио, 1980-260 с.

64. Cappuccio, G.; D'Amico, А.; D'Angelo, S.; Ranghiasci, Photometric Linearity Test for IR Spectrophotometers by Means of a Rotating Sector Disk Attenuator. // Applied Optics, vol.21, No.20, 1982, p. 3619-22

65. Chernin S.M. High-temperature Miniature Blackbody Radiation Sources. // Applied Optics, HJ6,No.l8, 1997-Р.1580- 1591

66. Dane M. Hobbs, Norman J. VcCormic Design of an Integrating Cavity Absorption Meter. // Applied Optics, Vol 37, №22,1998 - p. 456

67. Dewees R.V., Nener B.D., and Zeisse C.R. Measurement of Low - Attitude Infrared Propagation, Appl.Optics v.40, 2000 - p. 873-886

68. Do Schuhle, Werner Curdt, Jord Hollandt and others Radiometric Calibration of the Vacuum - Ultraviolet Spectrograph SUMER on the SOHO Spacecraft with the В Detector. // Appl. Optics, VoL40, 2000 - p. 418-425

69. Khlevnov B.B., Khromchenko V.B., Lisiansky B.E., Sapritsky V.I. Precision Blackbody Source for Radiometric Standards. // Applied Optics, VoL37, № 22, 1998

70. Krolikowski W, Tomljenovic-Hanic S. New Design for a Variable Optical Attenuator Based on a Bent Channel Waveguide. // Applied Physics B: Lasers & Optics, Vol. 77, No.l, 2003.Р.19-24

71. Lemarquis F., Marchand G., Claude Arma, Buil C, Cousin B. and Otrio G. Infrared Optical Fihers for the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer Meteorological Space Instrument. // Appl. Optics, v.38. No. 19, 1999 - p. 4182-4188

72. Ruffino, G. Precise Continuous Optical Attenuator. // Journal of Research of the National Bureau of Standards, Section С (Engineering and Instrumentation), voI.74C, No. 1-2, 1970, p. 9-10