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FR2706717A1 - High-resolution active laser imager system - Google Patents

High-resolution active laser imager system Download PDF

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FR2706717A1
FR2706717A1 FR8112299A FR8112299A FR2706717A1 FR 2706717 A1 FR2706717 A1 FR 2706717A1 FR 8112299 A FR8112299 A FR 8112299A FR 8112299 A FR8112299 A FR 8112299A FR 2706717 A1 FR2706717 A1 FR 2706717A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
acousto
imager
target
reflected
incident
Prior art date
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Withdrawn
Application number
FR8112299A
Other languages
French (fr)
Inventor
Hignette Olivier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Original Assignee
Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
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Filing date
Publication date
Application filed by Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA filed Critical Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority to FR8112299A priority Critical patent/FR2706717A1/en
Publication of FR2706717A1 publication Critical patent/FR2706717A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N3/00Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
    • H04N3/10Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
    • HELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

Imager comprising a continuous laser emitting an incident beam of electromagnetic radiation, an accousto-optical deflector for deflecting the said beam in a given direction, an oscillating mirror for deflecting the said beam in a direction perpendicular to the given direction, an optical system for focussing the beam, a heterodyne mixer of a fraction of the incident beam with the beam reflected by a target, a quadratic detector of the output beam from the said mixer and a device for displaying the image of the target. It is characterised in that the beam reflected by the target (27) passes through the acousto-optical deflector (7) and, at the exit from the said acousto-optical deflector, forms an angle with the incident beam (17) which depends on the range of the target, and in that the imager comprises duplexing means (6) separating the incoming incident beam in the acousto-optical deflector and the reflected beam exiting therefrom, and means (37) for orienting these duplexing means with respect to the reflected beam.

Description

- 1 -- 1 -

SYSTEME IMAGEUR LASER ACTIF A HAUTE RESOLUTION  HIGH RESOLUTION ACTIVE LASER IMAGING SYSTEM

La présente invention concerne un imageur d'une cible par ba-  The present invention relates to a target imager by beam

layage de cette dernière par un faisceau laser et plus particulièrement un imageur de ce type dans lequel le balayage de ligne est produit par un déflecteur acousto-optique (D.A.O.) et o la détection est une détection hétérodyne. L'objet de l'invention est de réaliser un imageur du type considéré qui ait une grande cadence de balayage de ligne, une haute résolution et une portée de plusieurs kilomètres. Pour fixer les idées, l'imageur de l'invention a une cadence de balayage de lignes de l'ordre de 10 kHz, une résolution de 50 lprd et de cent points par lignes et une  layering of the latter by a laser beam and more particularly an imager of this type in which the line scanning is produced by an acousto-optical deflector (D.A.O.) and where the detection is a heterodyne detection. The object of the invention is to produce an imager of the type under consideration which has a high line scanning rate, a high resolution and a range of several kilometers. To fix the ideas, the imager of the invention has a line scanning rate of the order of 10 kHz, a resolution of 50 lprd and one hundred points per line and a

portée de l'ordre de 5 kilomètres.  range of around 5 kilometers.

Il est connu (cf. Laser Focus, Acousto-Optic Scanning, décembre 1976, page 36) que si l'on applique à un dispositif acousto-optique  It is known (cf. Laser Focus, Acousto-Optic Scanning, December 1976, page 36) that if one applies to an acousto-optical device

recevant un faisceau optique entrant de fréquence fp un signal de ba-  receiving an incoming optical beam of frequency fp a signal of ba

layage à variation linéaire de fréquence, ft = fo + (t/T) Af0 (1)  layering with linear frequency variation, ft = fo + (t / T) Af0 (1)

o fo est la fréquence acoustique minimale de balayage, ft cette fré-  where fo is the minimum acoustic sweep frequency, ft this frequency

quence à l'instant t, Af0 l'excursion de fréquence acoustique et T la période de balayage, le faisceau (i) voit sa fréquence passer de fp à fp + ft fp + fo + (t/T) Af0 (2) et (ii) est défléchi pour le dispositif acousto-optique d'un angle at tel que at = C + (t/T) As0 (3) - 2 -  quence at time t, Af0 the acoustic frequency excursion and T the scanning period, the beam (i) sees its frequency pass from fp to fp + ft fp + fo + (t / T) Af0 (2) and (ii) is deflected for the acousto-optic device by an angle at such that at = C + (t / T) As0 (3) - 2 -

o t, as0 Aao correspondent respectivement à ft' f0 et AfO.  o t, as0 Aao correspond to ft 'f0 and AfO respectively.

Conformément à l'invention, le faisceau de retour traverse le dispositif acousto-optique. rl a au retour la fréquence fp + ft donnée par (2) et il traverse le dispositif acousto-optique commandé par la fréquence  According to the invention, the return beam passes through the acousto-optical device. rl has on return the frequency fp + ft given by (2) and it crosses the acousto-optic device controlled by the frequency

f(t+2L/c) = fo + (t/T) Af0 + (2L/cT) Af0 -  f (t + 2L / c) = fo + (t / T) Af0 + (2L / cT) Af0 -

A la sortie du D.A.0., le faisceau de retour a donc la fréquence p ft + f(t+2L/c) = fp + 2fo + (2t/T) AfO + (2L/cT) AfO (5) Le changement de fréquence hétérodyne entre la fréquence du faisceau d'aller fp et la fréquence du faisceau de retour donnée par (5) donne la fréquence Doppler 2f0 + (2t/T) Af0 + (2L/cT) Af0 (6) Si la cible a une vitesse radiale v, la fréquence hétérodyne devient 2f0 + (2t/T) Af0 + (2L/cT) Af0 + fv (7) o fv = (2r/X) 2v  At the output of DA0., The return beam therefore has the frequency p ft + f (t + 2L / c) = fp + 2fo + (2t / T) AfO + (2L / cT) AfO (5) The change of heterodyne frequency between the frequency of the forward beam fp and the frequency of the return beam given by (5) gives the Doppler frequency 2f0 + (2t / T) Af0 + (2L / cT) Af0 (6) If the target has a radial speed v, the heterodyne frequency becomes 2f0 + (2t / T) Af0 + (2L / cT) Af0 + fv (7) o fv = (2r / X) 2v

Le suivi de.la fréquence Dëppler donne la vitesse radiale de la --  The tracking of the Dëppler frequency gives the radial speed of the -

cible. La déviation à l'aller est donnée par l'expression (3); au retour elle est donnée par s(t+2L/c) = 0 + (t/T) At0 + (2L/cT) aa0 (8) -3 - Le faisceau de retour sera donc décalé par rapport au faisceau incident de a(t+2L/) - t = 'L = (2L/cT) Ac0 (9) Si l'on suppose que les faisceaux sont des faisceaux gaussiens, la réponse du détecteur quadratique peut s'écrire 2 2 R(a) = exp. - (2a 2/2) (10) o = 2 /2 X/rD  target. The deviation to the outward journey is given by expression (3); on return it is given by s (t + 2L / c) = 0 + (t / T) At0 + (2L / cT) aa0 (8) -3 - The return beam will therefore be offset from the incident beam by a (t + 2L /) - t = 'L = (2L / cT) Ac0 (9) If we assume that the beams are Gaussian beams, the response of the quadratic detector can be written 2 2 R (a) = exp. - (2a 2/2) (10) o = 2/2 X / rD

et D est le diamètre du dispositif acousto-optique.  and D is the diameter of the acousto-optical device.

Si l'on considère un incrément de distance dL, il y correspond par l'équation (9) un incrément de déviation 6a tel que &a = (2dL/cT) Aa0 (11) La déviation FR de R correspondant à une variation 6O de a est 6R = 1exp.- 2(6a/c)2 2(6a/o)2 Précision sur la mesure de la distance En admettant que l'on peut distinguer deux réponses R(a) différant de 10 %, on a 2(da/c)2 = 0, 1 d'o a = 0,22 a On tire de l'équation (11) CL -cT X0,22 C 2Aua0 or  If we consider an increment of distance dL, there corresponds by equation (9) an increment of deviation 6a such that & a = (2dL / cT) Aa0 (11) The deviation FR of R corresponding to a variation 6O of a is 6R = 1exp. - 2 (6a / c) 2 2 (6a / o) 2 Precision on the measurement of the distance Assuming that we can distinguish two responses R (a) differing by 10%, we have 2 (da / c) 2 = 0.1 of o a = 0.22 a We get from equation (11) CL -cT X0.22 C 2Aua0 or

O = NY = N

Cr N, nombre de points d'une ligne, d'ou L = 0,11 (cT/N) Discrimination en distance En admettant que deux points appartiennent à deux plans différents quand R(a) dans un plan est le centième de R(a) dans l'autre, on a R(a) exp.- 2(ca/c)2= 0,01 s = 1,51 o FL = 0,75 (cT/N) Application numérique c = 3 x 108 m/s T = 1OO is N = 100 points Précision en distance L = 33 m  Cr N, number of points in a line, hence L = 0.11 (cT / N) Distance discrimination Assuming that two points belong to two different planes when R (a) in a plane is the hundredth of R (a) in the other, we have R (a) exp - 2 (ca / c) 2 = 0.01 s = 1.51 o FL = 0.75 (cT / N) Numerical application c = 3 x 108 m / s T = 1OO is N = 100 points Distance accuracy L = 33 m

Discrimination en distance L = 225 m.  Distance discrimination L = 225 m.

- 5 - Conformément à l'invention, l'imageur comprend un laser continu émettant un faisceau incident de rayonnement électromagnétique, un déflecteur acousto-optique pour dévier ledit faisceau dans une direction donnée, un miroir oscillant pour dévier ledit faisceau dans une direction perpendiculaire à la direction donnée, un mélangeur hétérodyne d'une fraction du faisceau incident et du faisceau réfléchi par une cible, un détecteur quadratique du faisceau de sortie dudit  - 5 - In accordance with the invention, the imager comprises a continuous laser emitting an incident beam of electromagnetic radiation, an acousto-optical deflector for deflecting said beam in a given direction, an oscillating mirror for deflecting said beam in a direction perpendicular to the given direction, a heterodyne mixer of a fraction of the incident beam and of the beam reflected by a target, a quadratic detector of the output beam of said

mélangeur et un dispositif d'affichage de l'image de la cible, carac-  mixer and a target image display device, character-

térisé en ce que le faisceau réfléchi par la cible traverse le déflec-  terized in that the beam reflected by the target crosses the deflec-

teur acousto-optique et fait à la sortie dudit déflecteur acousto-  acousto-optic sensor and made at the outlet of said acousto-deflector

optique un angle avec le faisceau incident qui dépend de la distance de la cible; d'o il résulte que l'imageur de l'invention permet de  optics an angle with the incident beam which depends on the distance from the target; from which it follows that the imager of the invention makes it possible to

déterminer la direction, la distance et la vitesse de la cible.  determine the direction, distance and speed of the target.

L'invention va être maintenant décrite en détail en relation avec les dessins annexés dans lesquels: - la Fig. 1 est un diagramme de blocs de l'imageur de l'invention; - la Fig. 2 est un diagramme de blocs des circuits électroniques de l'imageur; et  The invention will now be described in detail in connection with the accompanying drawings in which: - FIG. 1 is a block diagram of the imager of the invention; - Fig. 2 is a block diagram of the electronic circuits of the imager; and

- la Fig. 3 est une représentation de la partie optique de l'imageur.  - Fig. 3 is a representation of the optical part of the imager.

En se référant à la Fig. 1, on a représenté un laser à C0O2, à onde continue 1 qui émet un faisceau incident 2 à 10,6 pm. Ce faisceau est séparé par un séparateur 3 et est appliqué d'une part à un systeme afocal 4 et d'autre part à un mélangeur hétérodyne 5. Le faisceau sortant du système afocal 4 est appliqué à un séparateur ou duplexeur 6 et de.là à un déflecteur acousto-optique 7 commandé par un dispositif de commande de balayage 8 qui génère un signal à variation linéaire qu'il applique au D.A.0. 7. Le faisceau sortant du D.A.0. 7 tombe sur un déflecteur galvanométrique 9 également commandé par le dispositif de  Referring to FIG. 1, a continuous wave CO 2 laser 1 has been shown which emits an incident beam 2 at 10.6 μm. This beam is separated by a separator 3 and is applied on the one hand to an afocal system 4 and on the other hand to a heterodyne mixer 5. The beam leaving the afocal system 4 is applied to a separator or duplexer 6 and from there. to an acousto-optical deflector 7 controlled by a scanning control device 8 which generates a linear variation signal which it applies to DA0. 7. The beam leaving the D.A.0. 7 falls on a galvanometric deflector 9 also controlled by the device

commande de balayage 8 puis traverse un système afocal 10.  scan command 8 then passes through an afocal system 10.

Le faisceau réfléchi ou diffusé par la cible repasse dans le sens du retour dans le système afocal 10, les deux déflecteurs d'image et de ligne 9 et 7 puis est renvoyé sur le mélangeur hétérodyne 5 par le  The beam reflected or scattered by the target returns in the direction of return in the afocal system 10, the two image and line deflectors 9 and 7 then is returned to the heterodyne mixer 5 by the

duplexeur 6.duplexer 6.

Les deux faisceaux d'aller et de retour mélangés dans le mélangeur hétérodyne 5 sont appliqués à un détecteur quadratique 11. La sortie - 6 de ce détecteur quadratique est reliée à un circuit 12 comprenant un  The two outward and return beams mixed in the heterodyne mixer 5 are applied to a quadratic detector 11. The output - 6 of this quadratic detector is connected to a circuit 12 comprising a

second mélangeur et un filtre, lui-même relié à un détecteur d'ampli-  second mixer and a filter, itself connected to an ampli

tude 13 suivi d'un filtre 13' et à un circuit de traitement d'image 14  tude 13 followed by a filter 13 'and an image processing circuit 14

commandant un dispositif de visualisation 15.  controlling a display device 15.

Le dispositif de commande de balayage 8 comprend un générateur de rampe 80 (Fig. 2) qui est relié à un oscillateur commandé par tension (VCO), 84, et à un amplificateur de puissance 85. Cet amplificateur est  The sweep control device 8 comprises a ramp generator 80 (FIG. 2) which is connected to a voltage-controlled oscillator (VCO), 84, and to a power amplifier 85. This amplifier is

relié au déflecteur acousto-optique 7 par la connexion 81.  connected to the acousto-optic deflector 7 by connection 81.

Le dispositif de commande de balayage 8 est également relié à un diviseur de fréquence 86 et à un dispositif de commande du déflecteur galvanométrique 87, lui-même relié au déflecteur galvanométrique 9 par la connexion 82. Le dispositif de commande de balayage 8 transmet au circuit de traitement 14 le signal de balayage de ligne par la connexion  The sweep control device 8 is also connected to a frequency divider 86 and to a device for controlling the galvanometric deflector 87, itself connected to the galvanometric deflector 9 by connection 82. The sweep control device 8 transmits to the circuit processing 14 the line scan signal through the connection

83 et le signal de balayage d'image par la connexion 88.  83 and the image scanning signal via connection 88.

Le signal de sortie du détecteur quadratique 11 qui est le signal à  The output signal from the quadratic detector 11 which is the signal to

fréquence intermédiaire donné par l'expression (7) a une fréquence va-  intermediate frequency given by expression (7) has a frequency va-

riable à cause du terme (2t/T) AfO. Pour rendre fixe la fréquence in-  reliable because of the term (2t / T) AfO. To make the fixed frequency fixed

termédiaire, on effectue un deuxième changement de fréquence au moyen d'une onde locale de fréquence variable dont la fréquence est celle donnée par (7) augmentée d'une fréquence intermédiaire fixe fil La fréquence de l'onde locale est donc: flocal = 2fo + (2t/T) Af0 + (2L/cT) Afo + fv + fi (11) L'onde localedont on verra comment elle est produite est appliquée  intermediate, a second frequency change is made by means of a local wave of variable frequency whose frequency is that given by (7) increased by a fixed intermediate wire frequency The frequency of the local wave is therefore: flocal = 2fo + (2t / T) Af0 + (2L / cT) Afo + fv + fi (11) The local wave which we will see how it is produced is applied

au mélangeur à fréquence intermédiaire 121 et filtrée dans le filtre 122.  to the intermediate frequency mixer 121 and filtered in the filter 122.

Ce filtre est centré sur fiet a une largeur égale à deux fois la fré-  This filter is centered on a filter with a width equal to twice the frequency

quence vidéo.video footage.

La sortie du filtre 122 est reliée au détecteur 13 suivi du filtre à basse fréquence 13'. La sortie du filtre à basse fréquence 13' est appliquée d'une part au circuit de traitement d'image 14 et d'autre part à l'entrée d'un amplificateur opérationnel 123 afin d'assurer le suivi DÈppler. Cet amplificateur opérationnel reçoit également la rampe de balayage de ligne. La sortie de l'amplificateur opérationnel 123 est reliée à l'entrée d'un oscillateur commandé par tension (VCO), 124. La sortie du VCO, 124,est reliée au mélangeur 121 à travers un atténuateur commandé par tension (VCA), 125. L'atténuateur 125 est commandé par le  The output of the filter 122 is connected to the detector 13 followed by the low frequency filter 13 '. The output of the low frequency filter 13 ′ is applied on the one hand to the image processing circuit 14 and on the other hand to the input of an operational amplifier 123 in order to ensure DÈppler tracking. This operational amplifier also receives the line scanning ramp. The output of the operational amplifier 123 is connected to the input of a voltage controlled oscillator (VCO), 124. The output of the VCO, 124, is connected to the mixer 121 through a voltage controlled attenuator, 125. The attenuator 125 is controlled by the

signal de sortie du filtre 13', ce qui forme un circuit de contrôle au-  filter output signal 13 ', which forms a control circuit

tomatique de gain. On voit bien que la sortie de l'atténuateur 125 four-  gain tomatic. We can see that the output of the attenuator 125 provides

- 7-- 7-

nit le signal hétérodyne local du deuxième changement de fréquence.  denies the local heterodyne signal of the second frequency change.

Le signal de sortie du filtre à basse fréquence 13' est également appliquée à une barrette de photodétecteurs couplés à des dispositifs à  The output signal of the low frequency filter 13 'is also applied to a strip of photodetectors coupled to devices

charges couplées qui, ensemble, forment un intégrateur d'image 16.  coupled charges which together form an image integrator 16.

En se référant maintenant à la Fig. 3, on y voit un laser à C02 à onde continue, de 3 watts de puissance, par exemple le laser 941 S de Spectra Physics. Le faisceau 2 émis par le laser tombe sur le séparateur 3 en ZnSe qui le sépare en un faisceau incident 17 et un faisceau local 18. Le faisceau incident 17 traverse une lentille 19 en germanium qui, avec la lentille 20 en même matériau, forment les éléments du système afocal d'entrée 4 de la Fig. 1. Ce système afocal a un grandissement de 11. Entre les deux lentilles 19 et 20, le faisceau incident 17 traverse le duplexeur 6 dont la structure sera expliquée plus loin. La lentille 22 en germanium et le miroir 29 forment le système afocal de sortie 10 de la Fig. 1. Ce système afocal a un agrandissement de 2. Entre les lentilles 20 et 22 est disposé le déflecteur acousto-optique 7. Comme ce déflecteur n'agit que dans un plan, des lentilles cylindriques 24 et 25 sont associées aux lentilles 21 et 22. Elles permettent d'assurer une résolution angulaire suffisante du D.A.0., et forment un système  Referring now to FIG. 3, we see a continuous wave C02 laser of 3 watts of power, for example the 941 S laser from Spectra Physics. The beam 2 emitted by the laser falls on the separator 3 in ZnSe which separates it into an incident beam 17 and a local beam 18. The incident beam 17 passes through a lens 19 of germanium which, with the lens 20 of the same material, form the elements of the afocal input system 4 of FIG. 1. This afocal system has a magnification of 11. Between the two lenses 19 and 20, the incident beam 17 crosses the duplexer 6, the structure of which will be explained later. The germanium lens 22 and the mirror 29 form the afocal output system 10 of FIG. 1. This afocal system has an enlargement of 2. Between the lenses 20 and 22 is arranged the acousto-optical deflector 7. As this deflector acts only in one plane, cylindrical lenses 24 and 25 are associated with the lenses 21 and 22 They ensure sufficient angular resolution of the DA0., And form a system

à astygmatisme variable. Le D.A.0. 7 a une ouverture de 45 mm sur 3mm.  with variable astygmatism. The D.A.0. 7 has an opening of 45 mm by 3mm.

La lentille 23 et la lentille 28 assurent respectivement la conju-  The lens 23 and the lens 28 respectively provide the conju-

gaison de pupille entre le D.A.0. et le miroir g et entre le miroir 9  pupil gation between D.A.0. and the mirror g and between the mirror 9

et le miroir 29.and the mirror 29.

A la sortie de la lentille 23, le faisceau tombe sur le déflecteur galvanométrique 9 commandé par le dispositif d'entraînement 87. Le faisceau tombe ensuite sur un miroir plan de renvoi 26, traverse une lentille 28 et tombe sur le miroir sphérique 29 qui est le projecteur  On leaving the lens 23, the beam falls on the galvanometric deflector 9 controlled by the drive device 87. The beam then falls on a deflection plane mirror 26, passes through a lens 28 and falls on the spherical mirror 29 which is the projector

dirigé ves la cible.directed towards the target.

Le faisceau de retour 27 superposé au faisceau incident 17 suit le même chemin que ce dernier jusqu'au duplexeur 6. Il est renvoyé par le  The return beam 27 superimposed on the incident beam 17 follows the same path as the latter to the duplexer 6. It is returned by the

duplexeur 6 sur la lentille 30 qui le focalise sur le détecteur qua-  duplexer 6 on the lens 30 which focuses it on the quadrant detector

dratique 11 à travers la lame mélangeuse 31 en ZnSe.  dratic 11 through the mixing blade 31 in ZnSe.

Le faisceau local 18 est de même focalisé sur le détecteur qua-  The local beam 18 is similarly focused on the quadrant detector.

dratique 11 par la lentille 32 à travers la lame mélangeuse 31.  dratic 11 by the lens 32 through the mixing blade 31.

-8 - Le duplexeur 6.est un duplexeur à polarisation. C'est un réseau laissant le traverser une onde à polarisation perpendiculaire aux traits du réseau et réfléchissant une onde à polarisation parallèle aux traits du réseau. Les traits du réseau formés sur le duplexeur 6 sont perpendiculaires au plan de la Fig. 3. La polarisation du faisceau  -8 - The duplexer 6.is a polarization duplexer. It is a network letting a polarized wave cross it perpendicular to the lines of the network and reflecting a polarized wave parallel to the lines of the network. The lines of the network formed on the duplexer 6 are perpendicular to the plane of FIG. 3. The polarization of the beam

incident 17 est parallèle au plan de la Fig. 3 et le faisceau 17 tra-  incident 17 is parallel to the plane of FIG. 3 and the beam 17 tra-

verse donc le duplexeur a polarisation 6. Sur le trajet du faisceau 17, entre la lentille 28 et le miroir sphérique 29 est disposée une lame quart d'onde 33 en CdS. Cette lame convertit le faisceau incident à polarisation rectiligne en un faisceau à polarisation circulaire. Au  therefore pours the polarizing duplexer 6. On the beam path 17, between the lens 28 and the spherical mirror 29 is arranged a quarter wave plate 33 in CdS. This plate converts the incident beam with rectilinear polarization into a beam with circular polarization. At

retour, le faisceau 27 qui a la polarisation circulaire inverse retre-  back, the beam 27 which has the reverse circular polarization retre-

verse la lame quart d'onde 33 et la direction de la polarisation rec-  pours the quarter wave plate 33 and the direction of polarization rec-

tiligne du faisceau 27 se trouve ainsi à angle droit avec la polari-  beam 27 is thus at right angles to the polar

sation du faisceau 17. Le duplexeur 6 se comporte alors comme un miroir  sation of the beam 17. The duplexer 6 then behaves like a mirror

et renvoie le faisceau de retour sur la lame mélangeuse.  and returns the return beam to the mixing blade.

Une lame demi-onde 34 est disposée sur le trajet du faisceau hétérodyne local 18 afin de faire tourner la polarisation de ce faisceau  A half-wave plate 34 is disposed on the path of the local heterodyne beam 18 in order to rotate the polarization of this beam

de 90 et la rendre parallèle à celle du faisceau de retour 27. Un pola-  of 90 and make it parallel to that of the return beam 27. A pola-

-risateur 35 est disposé devant le détecteur quadratique 11.  -risateur 35 is arranged in front of the quadratic detector 11.

On a vu (formule (9)) que le faisceau de retour 27 formait avec le  We have seen (formula (9)) that the return beam 27 formed with the

faisceau incident 17 un angle aL dépendant de la distance de la cible.  incident beam 17 an angle aL depending on the distance from the target.

Le duplexeur 6 peut tourner autour d'un axe de façon à régler l'imageur  Duplexer 6 can rotate around an axis to adjust the imager

à une distance donnée. Les cibles situées dans d'autre plan que le plan -  at a given distance. Targets located in a plane other than the plane -

sur lequel est réglé l'imageur sont éliminées par le diaphragme 36. On  on which the imager is adjusted are eliminated by the diaphragm 36. We

a représenté sur la Fig. 3 un bouton 37 qui fait tourner le duplexeur 6.  shown in FIG. 3 a button 37 which turns the duplexer 6.

-9--9-

Claims (4)

R e v e n d i c a t i o n sR e v e n d i c a t i o n s 1 - Imageur comprenant un laser continu émettant un faisceau incident de rayonnement électromagnétique, un déflecteur acousto-optique pour dévier ledit faisceau dans une direction donnée, un miroir oscillant pour dévier ledit faisceau dans une direction perpendiculaire à la direction donnée, un système optique de focalisation du faisceau, un mélangeur hétérodyne d'une fraction du faisceau incident avec le faisceau réfléchi par une cible, un détecteur quadratique du faisceau de sortie dudit mélangeur et un dispositif d'affichage de l'image de la cible, caractérisé en ce que le faisceau réfléchi par la cible (27) traverse le déflecteur acousto-optique (7) et fait à la sortie dudit déflecteur acousto-optique un angle avec le faisceau i-ncident (17) qui dépend de la distance de la cible et que l'imageur comprend des moyens de duplexage (6) séparant le faisceau incident entrant dans le déflecteur acousto-optique et le faisceau réfléchi en sortant et des moyens (37) d'orienter ces moyens de duplexage par rapport au faisceau réfléchi.  1 - Imager comprising a continuous laser emitting an incident beam of electromagnetic radiation, an acousto-optical deflector for deflecting said beam in a given direction, an oscillating mirror for deflecting said beam in a direction perpendicular to the given direction, an optical focusing system of the beam, a heterodyne mixer of a fraction of the incident beam with the beam reflected by a target, a quadratic detector of the output beam of said mixer and a device for displaying the image of the target, characterized in that the beam reflected by the target (27) passes through the acousto-optic deflector (7) and makes at the exit of said acousto-optic deflector an angle with the i-ncident beam (17) which depends on the distance from the target and that the imager comprises duplexing means (6) separating the incident beam entering the acousto-optical deflector and the reflected beam leaving it and means ( 37) to orient these duplexing means with respect to the reflected beam. 2 - Imageur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le duplexeur (6) est un duplexeur à polarisation laissant passer un faisceau de direction de polarisation donnée et réfléchissant un faisceau de direction de polarisation perpendiculaire à ladite direction donnée et que l'imageur comprend des moyens (33, 34) d'assigner au faisceau2 - Imager according to claim 1, characterized in that the duplexer (6) is a polarization duplexer passing a beam of direction of given polarization and reflecting a beam of direction of polarization perpendicular to said given direction and that the imager includes means (33, 34) for assigning to the beam incident et au faisceau réfléchi des polarisations perpendiculaires.  incident and the reflected beam of perpendicular polarizations. 3 - Imageur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur acousto-optique (7) a la forme d'une lampe plate et que le faisceau incident (17) est rendu plat dans sa traversée du déflecteur  3 - Imager according to claim 1, characterized in that the acousto-optical deflector (7) has the shape of a flat lamp and that the incident beam (17) is made flat in its passage through the deflector acousto-optique par deux lentilles cylindriques (24, 25).  acousto-optics by two cylindrical lenses (24, 25). 4 - Imageur conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le système optique de focalisation du faisceau est constitué par un premier afocal (19, 20) d'adaptation du faisceau au D.A.0. et un second afocal (22, 29) qui assure la conjugaison de pupille et fixe la résolution  4 - Imager according to claim 1, characterized in that the optical beam focusing system is constituted by a first afocal (19, 20) of adaptation of the beam to D.A.0. and a second afocal (22, 29) which ensures the pupil conjugation and fixes the resolution de l'imageur.of the imager.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8835824B2 (en) 2009-04-14 2014-09-16 Onera (Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales) Method and system for active imaging with a large field

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