DOI: 10.17586/1023-5086-2023-90-02-11-16
УДК 535.421; 778.38
Сергей Николаевич Корешев1, Сергей Олегович Старовойтов2*
1Филиал АО «Корпорация «Комета» — «Научно-проектный центр оптоэлектронных комплексов наблюдения», Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургское государственное унитарное предприятие «Санкт-Петербургский информационно-аналитический центр», Санкт-Петербург, Россия
1koreshev@list.ru https://orcid.org/0000-0002-8728-6122
2s.starovoitov95@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4429-7929
Аннотация
Предмет исследования. Предложены варианты схемных решений оптических систем, отличающихся высокой светосилой при относительно малой разрешающей способности. Цель работы. Повышение энергии оптического сигнала, поступающего в оптические информационные системы. Метод. В основу предложенных технических решений положены схемные решения используемых в обратном ходе лучей световодных оптических систем дополненной реальности с голограммными зеркалами. Основные результаты. Показана возможность использования световода с голограммным зеркалом в качестве компрессора апертуры оптических систем, например, приёмных систем оптической связи в свободном пространстве или лазерных дальномеров. Приведены варианты схем оптических систем со световодным компрессором апертуры, работающих в монохроматическом излучении, на нескольких длинах волн и ахроматизированных систем. В последнем варианте оптической системы вместо голограммного зеркала предложено использовать дифракционную решётку с несимметричной формой профиля штриха. Практическая значимость. Предложенные варианты схемных решений позволяют существенно увеличить интенсивность принимаемого ими оптического сигнала за счёт использования в их составе нерасстраиваемого компрессора апертуры, построенного на основе световода с голограммным зеркалом.
Ключевые слова: компрессор апертуры, световод, голограммное зеркало, решётка с профилированным штрихом, оптическая связь в свободном пространстве, демультиплексор, лазерный дальномер
Ссылка для цитирования: Корешев С.Н., Старовойтов С.О. Информационные системы с компрессией апертуры // Оптический журнал. 2023. Т. 90. № 2. С. 11–16. http://doi.org/ 10.17586/1023-5086-2023-90-02-11-16
Коды OCIS: 090.0090, 090.2870, 090.2890.
Information systems with aperture compression
Sergey N. Koreshev1, Sergey O. Starovoitov2*
1Branch of JSC "Corporation "Kometa" — "Scientific and design center of optoelectronic surveillance systems", Saint-Petersburg, Russia
2St. Petersburg State Unitary Enterprise "St. Petersburg Information and Analytical Center", Saint-Petersburg, Russia
1koreshev@list.ru https://orcid.org/0000-0002-8728-6122
2s.starovoitov95@gmail.com https://orcid.org/0000-0003-4429-7929
Abstract
Subject of study. Variants of circuit solutions of optical systems, distinguished by high aperture ratio at relatively low resolution, are proposed. Aim of study. Increasing the energy of the optical signal entering the optical information systems. Method. The proposed technical solutions are based on circuit solutions of light guide optical systems of augmented reality with hologram mirrors, used in the reverse beams path. Main results. The possibility of using a light guide with a hologram mirror as an aperture compressor in optical systems, for example, receiving optical communication systems in free space or laser rangefinders, is shown. Variants of schemes of optical systems with a light-guide aperture compressor operating in monochromatic radiation at several wavelengths and achromatic systems are presented. In the latest version of the optical system, it is proposed to use a diffraction grating with an asymmetric profile stroke instead of a hologram mirror. Practical significance. The proposed variants of circuit solutions allow to significantly increase the intensity of the optical signal received by them due to the use of a non-tunable aperture compressor built on the basis of a light guide with a hologram mirror.
Keywords: aperture compressor, light guide, hologram mirror, grating with a profiled stroke, optical communication in free space, demultiplexer, laser range finder
For citation: Koreshev S.N., Starovoitov S.O. Information systems with aperture compression [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2023. V. 90. № 2. P. 11–16. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2023-90-02-11-16
OCIS сodes: 090.0090, 090.2870, 090.2890.
Список источников
1. Wang Y., D. Wang, J. Ma. On the performance of coherent OFDM systems in free-space optical communications // IEEE Photonics Journal. 2015. V. 7. № 4. P. 1–10.
2. Son K., Mao S. A survey of free space optical networks // Digital Communications and Networks. 2017. V. 3. № 2. P. 67–77.
3. Kumar A., Dhiman A., Kumar D., Kumar N. Free space optical communication system under different weather conditions // IOSR Journal of Engineering. 2013. V. 3. № 12. P. 52–58.
4. Денисюк Ю.Н. Принципы голографии. Ленинград: Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова, 1979. 124 с.
5. Путилин А.Н. Голографические оптические элементы в устройствах виртуальной реальности // Мир голографии / Под ред. Путилина А.Н., Морозова А.В., Дружина В.В. 2017. Т. 3. № 1. С. 35.
6. Mukawa H. A full-color eyewear display using planar waveguides with reflection volume holograms // J. Soc. Info. Disp. / Ed. by Mukawa H., Akutsu K., Matsumura I., Nakano S., Yoshida T., Kuwahara M., Aiki K. 2009. № 17. P. 185–193.
7. Bell C. Head-mounted display with electrochromic dimming module for augmented and virtual reality perception // Patent US 2015/045779. 2015.
8. Корешев С.Н., Шевцов М.К. Голографический прицел световодного типа с синтезированным зрачком // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 3. С. 38–42.
9. Корешев С.Н. Принципы построения и ключевые технологии устройств дополненной реальности световодного типа с голограммными и дифракционными оптическими элементами // HOLOEXPO 2019: XVI международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям. 2019. С. 56–63.
10. Герке Р.Р., Корешев С.Н., Семенов Г.Б., Смирнов В.В. Голограммная оптика в ГОИ им. С.И. Вавилова // Оптический журнал. 1994. Т. 61. № 1. С. 26–39.
11. Clube F., Gray S., Struchen D., Tisserand J., Malfoy S., Darbellay Y. Holographic microlithography // Opt. Eng. 1995. V. 34. № 9. P. 2724–2730.
