Optik filtre geçirgenlik karakteristiğinin lazer spot takip sistemi performansına etkisinin analiz edilmesi
Analysis of the effect of optical filter transmission characteristic on laser spot tracking system performance
Yazar: MEHMET CANER İŞMAR
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN SARI
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Lazer optik sistem = Laser optic system ; Optik film = Optical film

Özet:
Lazer spot takip sistemleri, 1064nm dalgaboyundaki darbeli lazer demeti ile aydınlatılan hedeften yansıyan ışımayı algılayarak lazer güdümlü mühimmatların hedefe hassas bir şekilde yönlendirilmesi için kullanılan sistemlerdir. Bu sistemler optik elemanlar, mekanik elemanlar ve elektronik elemanlar olmak üzere üç temel gruptan ve dört dilimli dedektörden oluşur. Lazer spot takip sistemlerinde kullanılan optik elemanlar kubbe, optik filtre ve lenslerdir. Bu çalışmada optik filtrenin geçirgenlik karakteristiğinin lazer spot takip sistemi performansı üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Analizlerde kullanılmak üzere operasyonel gereksinimlere uygun lazer spot takip sistemi optik tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan sistemdeki saçılma kaynakları ve bu kaynakların saçılma dağılım fonksiyonları belirlenerek analizlerin yapılacağı sistem modellenmiştir. Sistemi oluşturan yüzeylerden meydana gelen saçılmalar sonucunda ortaya çıkan kaçak ışınların sistemin etkin olarak kullanılabilen görüş açısı aralığını azalttığı ve sistem performansını olumsuz yönde etkilediği gösterilmiştir. Farklı geçirgenlik karakteristiklerine sahip optik filtrelerin tasarlanan sistem performansı üzerindeki etkileri analiz edilmiş; yapılan analizler sonucunda optik filtrenin geçirgenlik karakteristiğinin kaçak ışınları kontrol edecek şekilde belirlenebileceği ve bu sayede sistem performansının maliyet etkin bir yöntemle önemli ölçüde artırılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Laser spot tracking systems are used to precisely orient laser guided ammunitions to target by detecting reflected laser radiation from the target illuminated by a pulsed laser beam with 1064nm wavelength. These systems consist of four quadrant detector and three basic component groups: optics, mechanics and electronics. The optical components used in laser spot tracking systems are dome, optical filter and lenses. In this study, the effect of optical filter transmission characteristic on laser spot tracking system performance is analyzed. The laser spot tracking system which is suitable for the operational requirements is designed for analysis. Scattering sources in the designed system and scattering distribution functions of these sources are determined to precisely model the system. It is shown that the stray lights resulting from the scattering of surfaces forming the system reduce the effective field of view and decrease the system performance. The effect of different optical filter transmission characteristics on the designed system performance is analyzed. As a result of the analysis performed, it is shown that the transmission characteristic of the optical filter can be determined to control stray light and thus system performance can be increased by a cost efficient method.