全息瞄準(zhǔn)器的設(shè)計(jì)及制作研究.pdf

1、全息瞄準(zhǔn)器是一種在近距離戰(zhàn)斗中使用的輕武器瞄準(zhǔn)具，它即具備一般激光瞄準(zhǔn)器的瞄準(zhǔn)直觀、準(zhǔn)確和方便的特點(diǎn)，又具備隱蔽性好，瞄準(zhǔn)速度快和受外界天氣環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于提高輕武器近距離全天候作戰(zhàn)性能有重要意義。全息瞄準(zhǔn)器已在發(fā)達(dá)國(guó)家的特種部隊(duì)中使用，但在我國(guó)還沒有這方面的研究報(bào)道和樣品。 本課題研究全息瞄準(zhǔn)器的設(shè)計(jì)和制作技術(shù)。研究的重點(diǎn)放在瞄準(zhǔn)器的核心部件——全息光學(xué)元件的制作。全息光學(xué)元件(HolographicOpticalEle

2、ment)有著制作設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、重量輕、能產(chǎn)生獨(dú)特光學(xué)效果等眾多優(yōu)點(diǎn)，因而在武器裝備中有重要的應(yīng)用價(jià)值。研究中制作的全息光學(xué)元件記錄了一個(gè)瞄準(zhǔn)叉絲和一個(gè)瞄準(zhǔn)點(diǎn)的信息，在LD光源的照明下，能夠重現(xiàn)出一個(gè)近距離明亮清晰的十字叉絲和一個(gè)遠(yuǎn)距離的虛像瞄準(zhǔn)點(diǎn)，使得射手能夠據(jù)此快速并隱蔽地瞄準(zhǔn)。為使全息光學(xué)元件能大批量生產(chǎn)以降低成本，全息光學(xué)元件的記錄材料采用光刻膠，因此記錄光源采用藍(lán)光激光器。從瞄準(zhǔn)器輕便特性及成本考慮，重現(xiàn)光源采用紅光LD。

3、由于記錄光與重現(xiàn)光不同波長(zhǎng)以及LD具有較寬譜線范圍，影響到全息光學(xué)元件的重現(xiàn)像質(zhì)量。為了能夠制作出理想的全息光學(xué)元件，研究中對(duì)全息物像關(guān)系、減小三級(jí)像差、消除像模糊等方面做了充分的理論分析，其結(jié)果對(duì)制作全息光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化安排起到了有效的指導(dǎo)作用。 全息光學(xué)元件的制作采用雙光束曝光法將叉絲和瞄準(zhǔn)點(diǎn)的信息分別記錄到同一塊全息干版上。制作實(shí)驗(yàn)中十字叉絲的記錄采取了三種光學(xué)系統(tǒng)方案，分別是菲涅爾全息圖方案，成像法方案，以及拷貝

4、法方案。比較三種方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用拷貝法制作十字叉絲得到的像最清晰、像模糊量最小。瞄準(zhǔn)點(diǎn)的記錄采用了二種光學(xué)系統(tǒng)方案。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出使用平行參考光的方案具有像差小，噪聲低的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)通過改變參物比的實(shí)驗(yàn)證實(shí)在參物比為50∶1時(shí)制作的瞄準(zhǔn)點(diǎn)信噪比最大。實(shí)驗(yàn)中獲得的最佳全息記錄光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)與理論分析得出的結(jié)論一致。制作的全息光學(xué)元件透射率和衍射效率都比較高，用紅光重現(xiàn)得到的叉絲像足夠清晰，瞄準(zhǔn)點(diǎn)也足夠遠(yuǎn)，基本符合制作全息瞄準(zhǔn)