[实用新型]焦平面成象双波段分离装置

说明书

本实用新型涉及光束分解或组合技术，特别是一种用在焦平面成象系统前的双波段分离装置。

在以焦平面器件为探测器的成象系统中，常需要获得两个以上波段的目标辐射量。如果用多台装置获得多波段的辐射量，则不但体积和重量大大递增，其成本也大幅提高。技术上十分需要对光束的不同波段的分离装置。

本实用新型的目的在于提供一种用在焦平面成象系统前的双波段分离装置。

本实用新型的目的是这样达到的：一滤光盘上装有两片不同波段的扇形滤光片，由无刷直流电机驱动滤光盘，使滤光片交替进入光路。以焦平面器件输出中的帧信号为基准信号，通过控制电路使电机的转速和相位与焦平面器件输出的帧信号保持严格的同步，实现光束波段的分离。

本实用新型附图说明如下：

图1为本实用新型双波段分离装置的结构示意图。

图2为本实用新型双波段分离装置中的滤光圆盘的正视图。

图3为本实用新型双波段分离装置中的控制电路框图。

图4为本实用新型双波段分离装置中的控制电路图，图中的虚线匡与图3的电路框相对应。

下面结合附图对本实用新型作详细阐明：

本装置将两片不同波段的扇形滤光片101和102安装在滤光圆盘1上，由无刷直流电机3驱动，使两片滤光片交替进入光路。由骑跨在滤光圆盘1边缘的光电对管2检出滤光圆盘的转速信号和相位信号，送到控制电路4。以焦平面器件输出中的帧信号作为基准信号，通过控制电路使电机的转速和相位与帧信号保持严格同步。

对于用焦平面器件作为探测器，其通光口径通常30mm以上。所以滤光片的宽度必须大于30mm。滤光圆盘1外径为194mm，厚度4mm。滤光片101和102厚度为2mm，宽度为40mm，扇形角为160°。滤光圆盘总的转动惯量近100克cm²。由于两滤光片重量不同，须经配重处理，尽量减小其不均匀性。

为了对滤光圆盘1的相位和转速进行检测和控制，在圆盘的边缘开了9个小孔。其中8个依盘的圆周每隔45°均等设置。用光电对管2引出信号。滤光圆盘旋转一周，就有8个脉冲，每秒15转有脉冲120个。以此作为速度信号f_速。另一个小孔104开在两滤光片的一个交界处。滤光圆盘每秒15转，可得到每秒15个脉冲。作为滤光圆盘的相位信号f_相。9个小孔位于同一半径上，用一对光电对管2检出信号，再用延迟和与非门电路，可将f_速和f_相分别取出。

控制信号为焦平面器件输出的帧信号。每秒30帧。两个波段，一帧隔一帧。滤光圆盘的转速为每秒15转，每转两帧。两滤光片在两帧之间的场消隐期间内切换。将帧信号二分频成为15H，作为相位基准信号。

相位环路402是用相位信号f_相与帧信号经二分频后成相位基准信号一起送入鉴相器中，得出相位误差电压。此电压的高低代表了f_相的相位与帧信号相位的差，放大后负反馈去自动调节电机的相位，使滤光圆盘相位锁定于帧信号的相位。

鉴相器由延迟B、锯齿波、取样B组成，其原理是这样的：将基准信号送到锯齿波形成电路，形成随时间线性变化的上升斜波，送到取样B。f_相窄脉冲作为取样脉冲。取样B在取样脉冲来到时刻打开，将上升斜波在该时刻的幅值送到保持电容C₂中。取样脉冲过后，取样门关闭。电容C₂上的电位保持不变。其电位的高低反映了f_相与帧信号的相位差。我们将取样脉冲放在上升斜波的中间，以此时取到的电位作为滤光盘正确的相位。如电机转得快，取样脉冲超前，取到的电位在上升斜波的前半部分，其电位较低，反馈控制电机使转速减低。相反，如电机转得慢，取样脉冲滞后，取到的电位在上升斜波的后半部分，其电位较高，反馈控制电机使转速加快。从而达到自动调整相位的目的。

相位环路402含有二分频U12A；延迟B U13A、U14A；锯齿波C8；取样BU6A。