光學斬波器的工作原理和使用場景

一、光學斬波器

光學斬波器是一種定期中斷光束的設備。有三種類型可供選擇：變頻旋轉圓盤斬波器、固定頻率音叉斬波器和光學快門。

二、光學斬波器應用

1、科學研究

光學斬波器，通常是旋轉圓盤機械快門，與鎖相放大器一起廣泛用于科學實驗室。斬波器用于調制光束的強度，鎖相放大器用于提高信噪比。為了有效，光學斬波器應具有穩定的轉速。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。這受到電機速度和旋轉盤中槽數的限制，而旋轉盤的槽數又受圓盤半徑和光束直徑的限制。

2、制導系統

直升機廣泛用于早期的導彈制導系統，有時被稱為“光罩導引頭”。最早的用途是空對空導彈。對紅外光敏感的光電管位于由同步電機驅動的斬波器后面。當直升機旋轉時，它會周期性地阻擋光電管對目標飛機的視線，從而產生一系列輸出脈沖。然后對該信號進行平滑處理，形成正弦輸出，然后將其與驅動電機的信號進行比較。這兩個信號之間的相位差揭示了目標與電機信號中給定點相比的角度。在兩個不同的點對信號進行采樣直接產生X和Y誤差信號，可以驅動導彈的飛行控制。

相同的基本系統已用于許多其他角色。早期的洲際彈道導彈使用連接到小型可見光望遠鏡的類似斬波器系統來產生恒星跟蹤器，該跟蹤器用于通過測量一顆或多顆恒星爬升到大氣層上方的角度來提高精度。反坦克導彈使用發射器上的紅外光電管跟蹤導彈上的耀斑，使用X和Y錯誤信號將導彈驅動到操作員瞄準望遠鏡的視線范圍內。這些系統不再用于現代武器，因為它們通常已被提供更多信息的成像系統所取代。