Достанет ли диод?

задумался я над задачей:

хочу мерять высоту полёта самолётов.

выходит два варианта: рл-дальномер или лазерная пушка.
здесь хочу обсудить лазер.

идея такая: ловим в оптический визир самоль, ИК, зелёный или красный луч пускаем импульсом, меряем время возврата. ИК предпочтительней, чтобы не спалили лётуны.
установка стационарная. подвес по типу телескопа.

длина оптического тракта - можно и до полутора метров. вообще думаю о стандартном телескопе - давно хочу купить телескоп, а на дне поставить фотоэлемент с охлаждением жидким азотом (гелий не потяну)
типа бинокулярного телескопа, в одной трубе - лазер, в другой - линзы визуального наблюдения и фотоэлемент (охлаждение азотом - вообще не проблема съёздить с термосом).
оптический тракт - телескоп, можно использовать и для наблюдения за звёздами.

то есть ночью наблюдаем звёзды, (есть мечта увидеть юпитер и туманности своими глазами) а днём следим за самолями.

по дальности. оптимально пробивать до 10-15 км. если не потянет - нет смысла....
есть ли такой диод????????

 

оптическое.
ракета мне не надо, я же не сбивать собираюсь. у меня сугубо мирные, созидательные цели.
ОЛС советского мига видела цель на расстоянии 200 км. в верхнюю полусферу, за пределами дальности РЛС. цель контрастная, по спектру очень разнится...
там конечно был пассивный ик приёмник..... мне такой не сделать....
но и время не стоит на месте.... электроника развивается....
а охлаждение сделать как два пальца облизать: литр жидкого азота стоит 12 гривен, наливают в обычный термос.....
пелетье продаются на каждом шагу.
вот и ответ в виде картинки: Прикрепить в подобающем виде.телескоп, фокусное расстояние 1200 мм, монтировка для проворачивания за движущимися на небосводе звёздами, кометами, планетами - всё это давно серийное. не то что самолёт на эшелоне 10 км, луны юпитера за миллиарды километров видны.....
как попасть? использовать жесткое крепление оптики лазера на телескопе.
чтобы оптическая ось была соосна лучу. тяжело добится, но реально.
а вот теперь вопросы:
1. мощность доступного ИК лазера в импульсе? (ближний ИК, как можно ближе к видимомому свету - типа того, что режется ИК фильтром в видеокамере?
2. расходимость лазерного луча на 10 км?
3. параметры ик-фотоэлементов (охлаждаемых жидким азотом).
чувтствительность? сигнал\шум?
4 нужен ли синхронизированный затвор - то есть, по попросту поставить такой датчик в зеркальный цфк и затвором регулировать экспозицию матрицы?
5. как ближний ИК проходит сквозь стёкла телескопа?

 

Танковые дальномеры достают далеко, но там импульсный квантрон а не диод.

 

чем хуже диод квантрона? квантрон это типа опто-электронного затовра, который сливает за короткое время всё что лазер накопил?

нашёл сайт сапфира - похоже, то что надо для приёма:

http://www.mzsapphir.ru/viewpage.php?page_id=13
и охлаждение на 70 кельвинах - хотя, азот кипит при 80.

а вот чем чем охлаждать до 30 кельвинов??? экзотика.... водород, неон.......

 

"хочу мерять высоту полёта самолётов".
"ловим в оптический визир самоль, ИК, зелёный или красный луч пускаем импульсом, меряем время возврата".

Сначалы бы надо определиться с желаемой точностью измерения. А потом хорошо почесать репу и прикинуть, что получается на самом деле. Считать лень. НО: хорошо известный факт, что в геодезических дальномерах/тахеометрах, где точность важна, результат измерений поправляют на температуру и влажность воздуха. А здесь трасса почти вертикальная, плотность воздуха меняется обалденно, и ошибка набежит ого-го!
А что касаемо приёмника, то каша у Вас в голове. Ибо в п.1. "ближний ИК, как можно ближе к видимомому свету", а в п.2. "ик-фотоэлементов (охлаждаемых жидким азотом)". На хрена жидким азотом то? Особого выиграша от азотной температуры не получите в сравнени с Пельтье, а сложность конструкции вырастет многократно. Можно попытаться найти например, Si-диод, упакованный в корпус с термобатареей и термодатчиком. Ищите у hamamatsu, там такое есть.
По п.4 ничего не понял "...регулировать экспозицию матрицы...". Матрица зачем? Вы вроде бы не изображение хотите получить, а измерить время пробега светового импульса. тут одноэлементного ФП вроде хватит.
По п.5 ответ вроде прост. Ближний ИК (до 1.5 мкм) проходит легко. НО: если телескоп не есть полный рефлектор, то на преломляющих элементах может быть просветление на видимый диапазон. Как оно будет работать на ИК - ХЗ по большому счёту. Это определяется только экспериментом.

 

"нашёл сайт сапфира - похоже, то что надо для приёма"

Прошу прощения. А Вы в графу "Спектральный диапазон" смотрели? Наверное, нет. Ибо эти ФП абсолютно не коррелируют с Вашим п. 1. Ибо, если заложиться на эти приёмники (ну, кргоме InSb), придётся Вам делать короткоимпульсный СО2 лазер.

 

Да, вот ещё момент. Если Вы позвоните на "Сапфир", то я Вам гарантирую, что цены Вас неприятно удивлят.

 

ну если облаков нету и мы видим самоль - значит, антициклон, на него есть стандартные таблицы распределения давления\влажности\температуры атмосферы с высотой - есть даже такая штука как МСА. температуру и влажность у земли можно измерить легко. с этим немного проблем, но много мышиной возни.
вертикальная температура\плотность воздуха меняется по давно известным законам.
по наличию инверсионного следа вносим коофициент.
я приёмниках полный ноль, ну не "паяльник" я, а художник.
азот ИМО нужен затем:
а чтобы и один и другой диод был дешевле. и условия работы ему будут лучше. меньше мощность излучателя, потери на рассеяние могут быть больше, к оптике меньше требований.
не верь что 100 "лишних" кельвинов да ещё в
русские украинскеи такие есть? или только китай?
ну здесь ясность уже внесена, просто думал о варианте ПЗС-матрицы от фотика со снятым ИК фильтром и установленным фильтром на видимый диапазон.
то есть телескоп лучше рефлектор? более прогрессивный для данной задачи?

 

они в более длинноволновом диапазоне работают? в тепловом, значится, вот потому и жидкой азот\неон\водород нужен...... вот это да, это засада... и оптический телескоп хрен приладиш - нужно всё нахрен перерасчитывать....... под тепловые лучи.....

 

"...оптический телескоп хрен приладиш - нужно всё нахрен перерасчитывать".
Нет. Если телескоп - рефлектор (например, Касегрен), то он и в видимом и в ИК работает совершенно одинаково. Да и качества особого не требуется. Это ведь не картинку получить, а собрать отражённое излучение на приёмной площадке.

"русские украинскеи такие есть? или только китай? "
Про отечественные - не знаю. Может быть какой-то "Орион". Надо смотреть. А вот на счёт Китая, так это Вы крепко ошибаетесь. Ибо hamamatsu - это made in Japan. Далеко ещё "кетайским тавасчам" до этого уровня.

И наконец. Вы хронику второй мировой волны смотрели? Там есть характерные кадры. Ходит фашист с такой трубой на плечах при зенитной батарее. Труба- это зенитный дальномер. Т.е. наши отцы/деды меряли расстояние оптическими дальномерами без всяких лазеров. И точность была приличная. IMHO, построить подобный дальномер сегодня несравненно проще, чем лазерный.

 

Если измерять только расстояние до самолёта от наблюдателя, да ещё и с точностью 10% то не проблема использовать 808нм 1 ватт диод.
Собственно тут проблема не в диоде, а в приёмнике - если нет достаточного опыта в ВЧ и СВЧ технике, то затею из головы стоит выкинуть и не поможет тут ни охлаждение ни жидки азот ни твёрдый пельтье элемент.

Причём тут ВЧ и СВЧ?
А вот причём - свет (как и радиоволна) бегает со скоростью примерно 300км в секунду, значит что бы измерять расстояние 10км с точностью до 10% нужно уметь генерировать стабильные прямоугольные импульсы с длительностью импульса эквивалентной длительности импульса на частоте 30 МГц, но что бы знать что это твой импульс, нужно этот прямоугольный импульс промодулировать ещё хотя бы 20 импульсами (отправить не просто вспышку лазера а серию вспышек), что бы потом приёмником выделить именно эту частоту, а это уже 600МГц, и это только передатчик импульса. С приёмником ещё интереснее получится, там потребуется не только селектировать "свой/чужой" импульс, но ещё и делать это очень быстро в пределах 2 импульсов из пачки (что бы получить ту самую точность 10% из 10км), затем усилить это до уровня логических единиц и нулей и остановить счётчик длительности "пролёта" луча.
В принципе ничего ужасного тут нет: лавинный фотодиод вроде S9717-05K или S6045-01, приёмник прямого преобразования, пара кварцевых резонаторов горсть транзисторов немного микросхем К500 серии, но что бы это заработало нужно иметь осциллограф с полосой пропускания желательно до 1ГГц, частотомер, голову на плечах которая позволяет разводить печатные платы, продумывать где должны быть экраны так, что бы это не начало самовозбуждаться и выдавать чушь стоит только пукнуть или чихнуть - а вот для этого и нужен опыт.

Когда я был ещё молодой и когда ещё на орбите земли летал МКС, однажды я померял до этой самой МКС расстояние, только не лазером а самодельным радаром. Ох как же я истрахал себе мозги создавая и настраивая его, ох как же... А ведь к тому времени у меня был опыт успешной постройки десятка трансиверов в том числе и на диапазон 23 саниметра, не говоря уже о бессчетном множестве приёмников и передатчиков на диапазоны 2 метра и 70 см и буквально леса антенн посчитанных и изготовленных собственноручно.

И да, вот ещё что важно - вопрос "Достанет ли диод" в принципе поставлен не корректно.
Любой диод, в том числе и 1 милливатт достанет даже до Плутона, так что правильный вопрос:
"Как создать приёмник, который достанет сигнал моего диода из шумов?"

 

С руки попасть довольно просто - нужна развертка на небольшой угол. Кстати неуправляемых ракет с самонаведением "запустил и забыл" - предостаточно, правда систем наведения там несколько.

 

да чёрт уже с ней, с картинкой, мне он не принципиальная, главное что показал как собираюсь отслеживать.
а что касается правки постов, то у меня на это дело сил просто нету.
да и не люблю переписывание историй, слишком уж это модное дело в нашем ссср....

 

в 1000 раз быстрей.

зачем много импульсов? один раз стрельнули - импульс вернулся, засекли время.

а почему бы не разобрать лазерную рулетку и не взять принцип сдвига фазы?

разве ИК-диапазон настолько "шумит"?
что же касается диодов и всей схемы то тут видимо я пас, может быть в следующей жизни получится......

Когда я был ещё молодой и когда ещё на орбите земли летал МКС, . так это ещё давно - в тихом океане её утопили. и сколько км было?

а если я простой колхозник, и приёмник создать не могу, в шумах не разбираюсь, свч лучей боюсь и ношу на голове шапку из фольги?
тогда мне надо, импульсный лазер, такой, чтобы любой приёмник "из ашана" достал?
куплю в ашане лазер, поставлю два регистрирующих диода - на на луч и отражение, пульну 100 нс импульсом, безо всякой модуляции, и засеку время между импульсом и его отражением на приёмнике?
я даже паять никаких схем не буду, а куплю готовый "типа секундомер" в том же ашане? мне ведь всего померять сколько импульсов прошло от пуска до возврата?