Brevet FR2607915A1 — publié le 19880610

Svstème de cuidaae d'enain volant L invention concerne un système de guidage d'engin volant au moyen d'un projecteur de faisceau de guidage optique, fonctionnant selon le procédé de guidage sur faisceau à modulation de champ d'image. De tels systèmes de guidage d'engin volant sont connus dans différents modes de réalisation. Dans de nombreux cas, ils ont pris la place des systèmes de faisceau de guidage a balayage d'image, car ils garantissent un repérage de l'engin volant avec une grande précision, avec une dépense technique relativement réduite. Ces systèmes de faisceau de guidage rendent superflus les miroirs et prismes de balayage à rotation a haute fréquence ainsi que les synchronisations entre les différents degrés de liberté de balayage, et de plus, la largeur de bande des signaux peut rester réduite. Or, les procèdes de modulation d'image employes sur ces systemes possedent le grand inconvenient que seul une petite lntensite du faisceau de guidage est disponible, ce qui est du au grand angle d'ouverture du cone de faisceau de guidage, la totalité du champ visuel etant éclairée simultanément. Cet inconvenient est encore accentue par le fait qu'une partie Importante de la puissance optique d'émission - typiquement même 50% - est absorbee ou reflechie par les zones impermeables du diaphragme de modulateur et ne peut donc etre utilisee pour la transmission de signaux. La presente invention a pour but d'eliminer les inconvenients de l'état de l'art pour les systèmes de guidage d"engin volant cites au début, et de creer un systeme de' faisceau de guidage ou la totalité de la puissance de rayonnement de la source lumineuse peut être utilisee pour la formation de l'échantillon spatial de faisceau de guidage. - Ce but est atteint dans le cas d'un système de guidage d'engin volant au moyen d'un projecteur de faisceau de guidage optique, fonctionnant selon le procede de guidage sur faisceau a modulation de champ d'image, en ce qu'un diaphragme de phase est dispose mobile -2- en tant que diaphragme de modulateur dans la marche du rayon laser, le profil de phase de ce diaphragme etant converti en un profil d'amplitude ou d'lntensite dans le plan image de l'optique au projecteur. La description cl-dessous explique un exemple de réalisation dont la configuration et le fonctionnement sont esquisses par les figures du dessin, sur lequel la figure 1 represente de façon schematique une configuration de l'optique du projecteur de faisceau de guidage, la figure 2 represente un diagramme concernant la modulation d'intensite pour chaque variation de phase, et la figure 3 represente une esquisse schematique pour la conversion d'un profil de phase de forme rectangulaire en un profil d'lntensite. La figure I represente un exemple de realisation de l'optique 100 du projecteur de faisceau de guidage, ou selon le procede de contraste de phase connue en sol, le profil de phase 3, confére au rayon laser optique I par le diaphragme de phase 2, est converti sans pertes substentielles de puissance en un profil d'amplitude ou d'intensité 7. Le diaphragme de phase 2 peut par exemple être une plaque transparente en verre ou en germanium avec une epaisseur optique 2a dépendant du lieu d'utilisation, cette plaque etant éclairée de maniere cohérente et utilisant ainsi la totalité de la puissance de rayonnement de la source lumineuse pour la formation de l'échantillon spatial de faisceau de guidage. Une fixation appropreiée du profil d'épaisseur optique 2a aussi bien du diaphragme de phase 2 que de la lame de phase 5, disposee dans le plan Fourier de l'objectif, produit dans le plan Image Il (lentille de champ 6) un profil d'amplitude ou d'intensité 7 contraste et entierement module. C'est-a-dire que le profil de phase 3, que produit le diaphragme de phase 2 disposé mobile dans la marche du faisceau, est converti dans le plan image II en profil d'intensité 7 et emis par l'objectif de projection 8. Si le diaphragme de phase 2 effectue un mouvement approprie dans un plan perpendiculaire a l'axe de rayonnement 12, le profil d'ilntensite 7 du faisceau de guidage 1 se deplace egalement. Un recepteur fixe peut maintenant déterminer, a partir du signal module reçu, la position de celui-ci dans le cône de faisceau de guidage. Les figures 2 et 3 indiquent la conversion d'un profil de phase de forme rectangulaire en un profil d'intensité de façon si évidente que des expl:cations supplémentaires semblent superflues. Reste a mentionner que le profil d'épaisseur optique 2a du diaphragme de phase 2 et de la lame de phase 1 0 (A=wT/2) 5 peut etre produit par exemple par l'application d'une couche diélectrique d'une structure déterminée sur une lame plane, a l'aide de procedés epitaxiaux et photolithographiques. Ce systeme de guidage d'engin volant propose permet de generers des echantillons d'intensité sans les pertes de transmission habituelles au niveau de la structure du diaphragme. Or, avec la même puissance de la source lumineuse, on- obtient un rapport signal/bruit bien supérieur sur le receptouL. - 4 - Revendications 1. Systeme de guidage d'engin volant au moyen d'un projecteur de faisceau de guidage optique, fonctionnant selon le procède de guidage sur faisceau a modulation de champ d'image, caracterise en ce qu'un diaphragme de phase (2) est dispose mobile en tant que diaphragme de modulateur dans la marche (1) du rayon laser, le profil de phase (3) de ce diaphragme étant converti en un profil (7) d'amplitude ou d'intensité dans le plan image (11) de l'optique (100) du projecteur. 2. Systeme de guidage d'engin volant selon la revendication 1, caractérise en ce que le diaphragme de phase (2) est constitue par une plaque transparente, par exemple en verre ou en germanium, avec un profil d'épaisseur (2a) optique. 3. Système de guidage d'engin volant selon la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que l'optique (100) du projecteur de 1 5 faisceau de guidage présente dans le plan objet (9) le diaphragme de phase (2) mobile et la lentille (4) disposee apres celui-ci pour l'image intermediaire, et qu"une lame de phase (5) est disposee dans le plan de Fourier (10) et une lentille de champ (6) dans le plan image (11). 4. Système de guidage d'engin volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce que la qualite de modulation et le contraste du profil d'amplitude ou d'Intensite (7) peuvent être determines par le profil d'épaisseur (2a) optique choisi du diaphragme de phase (2) et de la lame de phase (5). 2 5 5. Système de guidage d'engin volant selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caractérise en ce que l'importance de la modulation d'intensité (profil d'intensité 7) dans le plan image (11) peut être déterminee par la variation de phase du rayonnement (1) dans le plan objet (9). 6. Système de guidage d'engin volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que le diaphragme de phase - 5- (2) est deplaçable dans un plan perpendiculaire a l'axe de rayonnement (12). 7. Systeme de guidage d'engin volant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le profil d'epaisseur (2a) optique du dlaphragme de phase (2) est produit par l'application d'une couche diélectrique d'une structure déterminee sur une lame plane au moyen de procédés epitaxlaux ou photolithographiques.