Краткая историческая справка о развитии оптико-электронных приборов

Краткая классификация оптико-электронных приборов

ОЭП принято делить на две группы: 1) приборы, предназначенные для передачи, приема, обработки и хранения информации. 2) приборы, предназначенные для передачи, приема и использования энергии. Физические принципы работы приборов обеих групп одинаковы.

По спектральному рабочему диапазону излучения различают приборы для работы в ультрафиолетовой области спектра, видимой области и инфракрасной области.

По назначению ОЭП и ОЭС можно подразделить на несколько больших классов: информационно-измерительные, следящие, приборы и системы обнаружения, приборы и системы для преобразования изображения. Внутри этих классов выделяют поисковые системы, радиометры и спектрорадиометры, угломерные (пеленгаторы) и дальномерные (локаторы) ОЭП, ОЭС связи, контрольно-юстировочные ОЭП, системы технического зрения роботов, ОЭС для исследования природных ресурсов и ряд других.

Несмотря на многообразие современных ОЭП и ОЭС им присущи многие общие признаки. Структурные схемы многих ОЭП достаточно единообразны. Общей является элементная база многих ОЭП. Общностью обладают многие методы и методики синтеза и анализа различных ОЭП.

В 1839 г. обнаружено образование фото-ЭДС на контактах разнородных материалов. В 1875 г. был создан первый селеновый фотоэлемент, а в 1880 г. – первый болометр. В 1886 г. обнаружен внешний фотоэффект.

В 1920-1930-е г.г. удалось создать ряд искусственных источников ИК и УФ излучения. К этому же времени относится открытие явления электролюминесценции, которое используется в современных полупроводниковых излучателях - светодиодах.

В СССР первый фотоэлемент с кислородно-цезиевым фотокатодом был разработан в 1930 г. В 1934 г. сконструирован первый в мире многокаскадный фотоумножитель. В конце 30-х г. г. появились первые фоторезисторы, чувствительные в ИК области спектра.

В конце 30-х г.г. усиливается интерес к практическому использованию ИК излучения, особенно в военном деле. Во-первых, многие цели военного назначения (военная техника) обладают мощным собственным излучением в ИК диапазоне, что позволяет обнаружить их пассивным методом. Во-вторых, разрешение в ИК диапазоне гораздо выше, чем в радиодиапазоне. Большое значение имела и скрытность при пассивном методе работы. К концу второй мировой войны были созданы оптико-электронные (инфракрасные) самонаводящиеся бомбы, системы управления огнем на базе электронно-оптических преобразователей, приборы ночного видения для стрелкового оружия, инфракрасный телефон и др. Позже было создано много систем для управления ракетами.

Кроме военной техники широко распространились приборы для ИК спектроскопии, контрольно-измерительные ОЭП, ИК диагностические медицинские приборы, ОЭП, используемые в космической навигации и ориентации. В последние годы ОЭП, устанавливаемые на летательных аппаратах, успешно используются при исследованиях природных ресурсов Земли и других планет, для охраны окружающей среды.

Работы по созданию газовых лазеров были удостоены Нобелевской премии. В 1962 г. были созданы полупроводниковые лазеры - уникальные по многим свойствам излучатели. Применение лазеров в оптико-электронных измерительных и следящих приборах и комплексах позволило широко использовать активный метод работы, новые методы передачи, приема и обработки оптической информации, заметно повысить помехозащищенность автоматических ОЭП. Кроме того, освоение лазерной техники дало мощный импульс исследованиям новых материалов и элементов ОЭП, позволило поднять на более высокий качественный уровень исследования по распространению оптического излучения в поглощающих и рассеивающих средах