В. П. Бегучев, А. Л. Чапкевич
Международный центр микроэлектроники и ночного видения "Орэкс", Москва, Россия
А. М. Филачев
Государственное унитарное предприятие «Научно-производственное
объединение "Орион"»,
Москва, Россия
Рассмотрены основные тенденции современного развития ЭОП, основными из которых являются существенное повышение уровня параметров зарубежных ЭОП 3-го поколения, включая создание ЭОП с продленной в ближнюю ИК-область чувствительностью, развитие ЭОП 2+ - поколения и создание их модификаций суперпоколения, а также расширение возможностей ЭОП за счет электронной и компьютерной обработки получаемого изображения в приборах с "развязанным" дисплеем (4-е поколение). В качестве примера последних описана разработанная в "НПО "Орион" совместно с "Орэкс" дневно-ночная цветная стереотелевизионная система наблюдения.
Развитие техники электронно-оптических преобразователей (ЭОП), являющихся основными
элементами приборов ночного видения (ПНВ), было наиболее динамичным в период с конца 60-
х до 80-х гг. В этот период были разработаны и освоены в производстве сразу три новых
поколения ЭОП (первое, второе и третье) и основных элементов волоконно-оптических и
микроканальных пластин (ВОП и МКП).
Период развития ЭОП с начала 80-х гг. по настоящее время можно характеризовать как
"спокойный, но существенный прогресс". Хотя за этот период не было создано новых
поколений ЭОП, успехи в развитии основных элементов и комплектующих изделий ЭОП в
сочетании с оптимизацией их применения привели к существенному росту параметров уже
созданных ЭОП и, соответственно, ПНВ на их основе.
Это отражается в названиях усовершенствованных модификаций, сравнимых с созданием
новых поколений: 2+, 2++, 2Super, 3+ и т. д. К сожалению, основные успехи в этом развитии
приходятся на долю зарубежных фирм, определяющих современный уровень ЭОП. Отставание
отечественных разработок связано с известной экономической ситуацией, в первую очередь
сказавшейся на снижении качества и повышении цен на основные комплектующие изделия
ЭОП. В создавшемся положении отечественные разработчики не в состоянии обеспечить
"зарубежный" уровень параметров и вынуждены искать технико-экономические "ниши" для
упрощенных ЭОП, близких к нулевому поколению.
ЭОП 3-го поколения, принципиально отличающиеся от своих предшественников высокоэффективным полупроводниковым фотокатодом на основе арсенида галлия с отрицательным электронным сродством (ЭОС), впервые были представлены на международных выставках вооружений в 1980-1982 гг. Интегральная чувствительность этих ЭОП составляла 1000 мкА/лм при разрешающей способности 32-36 штр/мм. В дальнейшем американские фирмы Litton, ITT, Varian вели интенсивные работы по совершенствованию этих ЭОП, финансируемые Минобороны США. Как следует из материалов выставки IDEXч97 (Абу-Даби), разработчиками фирмы Litton за счет тщательного контроля процессов получения фотокатодных полупроводниковых структур с помощью люминесцентного и спектроскопических методов в готовых ЭОП OMNI IV была достигнута интегральная чувствительность фотокатода 1800 мкА/лм.
На длине волны 830 нм спектральная чувствительность этого катода (рис. 1) составляла 190 мА/Вт, что соответствует квантовому выходу 30 % (0,3 электрона/квант), а на длине волны 600 нм квантовый выход составлял 40 % (при теоретическом пределе 50 %). По сравнению с более ранними модификациями за счет оптимального подбора входного полупроводникового слоя фотокатод имеет хорошую чувствительность и в "синей" части спектра (до 400-450 нм). Очевидно, что внесение таких значений чувствительности в документацию предполагает наличие определенного технологического запаса и возможности получения чувствительности, превышающей 2000 мкА/лм.
В ЭОП 3-го поколения OMNI III и OMNI IV применены созданные по заказам Минобороны
США микроканальные пластины (МКП) с диаметром каналов 9 и 6 мкм (ранее применялись
МКП с диаметром каналов 12 мкм). Это позволило повысить разрешающую способность ЭОП с
32-36 штр/мм (ЭОП начала 80-х гг.) до 52 (OMNI III) и 64 (OMNI IV) штр/мм. Повышение
параметров ЭОП 3-го поколения существенно увеличило и дальность действия ПНВ на их
основе, особенно при освещенностях на местности ниже 0,001 люкс. При такой освещенности
дальность действия ПНВ AN PVS-7 (ночные очки) увеличивается в 1,5-1,6 раза по сравнению с
тем же ПНВ, использующим ЭОП 2+ или "раннего"3-го поколений [1].
ЭОП 3-го поколения могут быть использованы и для модернизации ПНВ, использующих
ЭОП 2-го поколения не только с бипланарной, но и инверторной электронно-оптической
системой. Один из вариантов такой модернизации массового танкового водительского ПНВ был
представлен фирмой ITT [2]. Используемый в ПНВ ЭОП 2-го поколения с рабочим диаметром
фотокатода 25 мм (аналог - отечественный ЭП-10 или "Канал") заменяется на ЭОП
3-го
поколения с таким же рабочим диаметром следующим образом. К выходной ВОП ЭОП
3-го
поколения оптически присоединяется оборачивающая волоконно-оптическая стопа,
удлиняющая оптическую длину системы "ЭОП+стопа" до длины заменяемого инверторного
ЭОП. Замена последнего на систему "ЭОП+ стопа" не требует никаких изменений оптической
схемы ПНВ и его деталей, что весьма выгодно с экономической точки зрения. Дальность
действия ПНВ (с учетом потерь в стопе) увеличивается почти в 2 раза за счет более высоких
чувствительности и разрешения ЭОП
3-го поколения. Суммарный технико-экономический
эффект такой замены компенсирует высокую стоимость ЭОП 3-го поколения.
Единственным фотокатодом, чувствительным в области за 0,9 мкм, до последнего времени являлся
кислородно-серебряно-цезиевый (КСЦ) фотокатод (S-1 по американской классификации), имеющий
"красную" границу 1,2-1,4 мкм. Недостатками этого катода являются низкая интегральная
чувствительность (30-50 мкА/лм) и высокий темновой ток
(10-13-10-11 А/см2). В силу этогоЭОП с такими фотокатодами могут использоваться практически только в ПНВ с подсветкой
наблюдаемых объектов ИК-прожектором (по существующей терминологии - активных ПНВ).
Такие приборы исторически были первым поколением ПНВ и могли использоваться,
естественно, только против противника, не обладающего аналогичной техникой.
Несмотря на создание позднее ЭОП с более эффективными многощелочными
фотокатодами, имеющими "красную" границу 0,9 мкм, интерес к более длинноволновым
фотокатодам не ослабевал как из-за более высокой интенсивности излучения ночного неба, так
и из-за большей разницы в коэффициентах отражения естественных и искусственных объектов в
области за 0,9 мкм. Другой причиной интереса к длинноволновым фотокатодом явились
создание эффективных лазерных излучателей на основе Nd:YAG с длиной волны излучения
1,06 мкм и необходимость возможности визуализации их излучения. Последнее может быть
собственной подсветкой или целеуказанием, а также излучением аналогичных средств и
дальномеров противника.
Возможность создания длинноволновых фотокатодов с существенно более высокой
интегральной чувствительностью, чем КСЦ-фотокатод, появилась в результате интенсивных
исследований фотоэмиттеров с ОЭС на базе соединений AIII-BV.
Перспективными считались фотокатоды на основе соединений AIII-BV с приложенным
электрическим полем, облегчающим выход электронов в вакуум и дающим возможность
получить фотоэмиссию в диапазоне до 1,6-1,8 мкм. Были получены образцы ЭОП с такими
фотокатодами с квантовым выходом до 10 % в области 1,2-1,6 мкм [3]. Однако создать
серийно способную технологию таких ЭОП не удалось.
Основная причина этого заключалась в том, что наличие в тонком фотокатоде силь-ного
электрического поля (до 50 000 В/см) приводило к большому браку по качеству изображения
(однородность, дефекты) и надежности (электрическая прочность).
Более успешными оказались работы по увеличению ИК-чувствительности фотокатодов 3-го
поколения путем введения в активный слой GaAs 10-15%-й добавки индия и создания таким
образом тройного соединения InGaAs, состав которого тщательно контролировался методами
фотолюминесцентными и рамановской спектроскопии [2]. В результате фирмой Litton на базе
стандартной конструкции 3-го поколения были созданы ЭОП с таким фотокатодом, названным
"Extended Near IR" (продленный в ближнюю ИК-область) - сокращенно
ENIR.
Такой ЭОП имеет спектральную чувствительность, представленную на рис. 1, при
интегральной чувствительности 300-1000 мкА/лм. На "лазерной" длине волны 1,06 мкм
чувствительность составляет 0,025-0,35 мА/Вт (квантовый выход 0,003-0,04 %,
соответственно), что несколько меньше чувствительности КСЦ-фотокатода на этой длине волны
(порядка 0,7 мА/Вт). Однако более низкий темновой ток (около 5·10-14 А/см2) и значительно
более высокая интегральная чувствительность делают новый катод перспективным как для
пассивных, так и подсветочных ПНВ.
ЭОП стандартной конструкции 3-го поколения с таким фотокатодом и разрешающей
способностью 46 штр/мм испытывался в составе ПНВ AQUILA III и показал следующие результаты:
при ночной освещенности 0,005 лк дальность видения фигуры человека - до 800 м, танка - до
3200 м, в обоих случаях фон - зеленая трава [4].
ЭОП с фотокатодом ENIR способны детектировать даже единичные импульсы широко
распространенных Nd:YAG-лазерных дальномеров, не говоря уже о дальномерах и
подсветочных устройствах на GaAs-лазерах. Прицелы и очки с такими ЭОП дают возможность
повышения точности ночной стрельбы по цели, освещенной лазерным излучателем с малым
углом расхождения пучка, ось которого съюстирована с осью канала ствола стрелкового
оружия. При этом прицельный луч и его "метка" на цели не обнаруживаются никакими другими
ПНВ, кроме оснащенных ЭОП с ENIR-фотокатодом.
В связи с высокой стоимостью первых ЭОП 3-го поколения, сравнимой с ценой
отечественного легкового автомобиля, разработчиками ЭОП и ПНВ было принято логичное
решение: параллельно с усовершенствованием и удешевлением ЭОП 3-го поколения
разработать ЭОП полностью аналогичной конструкции (включая оптические и электрические
параметры) с хорошо освоенным и более дешевым многощелочным фотокатодм. Таким ЭОП
предполагалось комплектовать ПНВ до начала массового производства ЭОП 3-го поколения и
затем произвести технически несложную замену "временных" ЭОП на ЭОП 3-го поколения.
Эти "временные" ЭОП с бипланарной электростатической фокусировкой и микроканальным
усилением получили название 2-плюс (2+) поколения в отличие от 2-го поколения с
оборачивающей электростатической фокусировкой и микроканальным усилением.
Предполагалось, по-видимому, что параметры 2+ поколения будут близки к 2-му поколению.
В ходе разработок этих ЭОП наибольшего успеха добилась фирма Philips, создавшая ЭОП
ХХ1610, намного превосходящие по параметрам 2-е поколение и приближающиеся к ЭОП
3-го
поколения. Эти ЭОП получили зарегистрированное фирменное название SuperGen.
Типичная интегральная фоточувствительность многощелочного фотокатода (Super S-25) в
этих ЭОП составляет 650 мкА/лм (в стандартных ЭОП 2 и 2+ поколений это значение не
превышает 280-350 мкА/лм). Разрешающая способность - 36-40 штр/мм при частотно-
контрастной характеристике, не уступающей ЭОП
3-го поколения OMNI III: 19 % на
пространственной частоте 25 штр/мм [5].
Разработчиками SuperGen получены хорошие шумовые характеристики ЭОП, определяемые
следующими факторами. Многощелочной фотокатод является более стойким соединением по
сравнению с фотокатодами
3-го поколения и практически не деградирует под действием
положительных ионов, возникающих в каналах МКП и бомбардирующих фотокатод. Поэтому в
ЭОП 2+ поколения нет ионно-барьерной пленки на входе МКП, применяемой в ЭОП
3-го
поколения. Эта пленка, защищая фотокатод от положительных ионов, в то же время
препятствует попаданию в МКП до 30-50 % эмитируемых фотокатодом электронов. Последнее
приводит к снижению эффективности детектирования фотонов и к увеличению шумов ЭОП.
Помимо отсутствия ионно-барьерной пленки, снижению шумов способствовало улучшение
двух важных характеристик МКП. В ЭОП SuperGen фирма Philips применила МКП,
изготовленные из собственной пары стекол и по собственной технологии. Эти МКП имели
повышенную прозрачность (т. е. отношение суммарной площади каналов на входной плоскости
МКП к общей рабочей площади МКП) и повышенный коэффициент вторичной эмиссии при
соударении электронов со стенками каналов. В итоге в этих ЭОП значение фактора шума было
снижено до 1,5, в то время как для ЭОП 3-го поколения эта величина
равна 3,0-3,5.
Вышеуказанный рост параметров обеспечил получение с ЭОП SuperGen
2+ поколения практически тех же дальностей действия ПНВ, что и с ЭОП 3-го поколения (за исключением
последней модификации OMNI IV) при освещенностях до 0,001 лк. Таким образом, ЭОП
SuperGen из "временно замещающего " превратился в самостоятельную и более дешевую
альтернативу для ЭОП 3-го поколения.
Это привело к изменению идеологии комплектования ПНВ конструктивно
взаимозаменяемыми ЭОП 2+ и 3-го поколений. Относительно недорогие и массовые ПНВ
(монокуляры, прицелы легкого оружия, очки) целесообразно комплектовать
ЭОП 2+ поколения,а ЭОП 3-го поколения применять в них для специальных задач, требующих получения
максимальных дальностей в условиях освещенности ниже 0,001 лк. В случаях применения ПНВ
на объектах, цена которых намного превосходит цены ЭОП (танк, вертолет, БМП), естественно
использовать в них ЭОП 3-го поколения для максимального повышения эффективности ночных
действий объекта применения.
Приборы, в которых изображение, получаемое с помощью ЭОП, преобразуется ПЗС-
матрицей в видеосигнал и может наблюдаться на дистанционно разнесенном дисплее, весьма
перспективны для гражданских и специальных целей: ночная охрана объектов, вождение
транспортных средств, дистанционное наблюдение за ночной жизнью животных и т. д.
Дисплей в таких приборах может быть либо разнесен с сенсорным блоком
(объектив+ЭОП+ПЗС) на расстоянии до 100 м и более, либо в миниатюрном исполнении может
быть размещен перед глазом (или глазами) наблюдателя. Связь дисплея с сенсорным блоком
может быть проводной или с помощью миниатюрных телевизионных передатчиков. В
последнем случае изображение может приниматься по одному из каналов обычного
телевизионного приемника. Принципиально новая компоновка таких ПНВ с "развязанным"
индикатором позволяет выделить их в новое, 4-е поколение ПНВ (предыдущие поколения
"нумеруются" по поколениям используемых в них ЭОП).
Создание таких ПНВ с параметрами, представляющими практический интерес для ночного
видения, впервые стало возможным после создания ЭОП с высоким усилением света. Это
связано с тем, что в первых гибридных преобразователях оптическая "стыковка" изображения с
выходного экрана ЭОП 1, 2 или 3-го поколения и приемной матрицы ПЗС осуществлялось с
помощью оптики переноса либо фоконов с большими потерями по энергетике. При пороговой
чувствительности ПЗС матриц порядка 0,1 лк требовалось усиление ЭОП не менее 10000, чтобы
реализовать разрешение ПЗС при ночных освещенностях, и высокие разрешение и качество
изображения ЭОП, в первую очередь, отсутствие пространственных (структурных) шумов.
Исследования сенсорных блоков ЭОП+ПЗС с различными типами ЭОП, стыкованными через
фокон с ПЗС ICX 038/039 показали, что разрешающая способность в 100 телевизионных линий
достигается при использовании ЭОП 2-го поколения при освещенности 0,001 лк, для ЭОП 2+
SuperGen при освещенности 0,00001 лк достигается 180 ТВ-линий. При освещенностях порядка
0,001 лк такие сенсоры обеспечивают 400 ТВ-линий, что делает их весьма перспективными для
систем ночного видения [6]. В настоящее время развитие таких систем идет по нескольким
направлениям.
Ряд зарубежных фирм выпускает ЭОП, состыкованные с ПЗС-матрицами через фокон и
называемые Low Light Level Imagе Sensors или Intensified CCD Sensors. Например, фирма De
Oude Delft выпускает такие ЭОП на базе ЭОП 3-го поколения, обеспечивающие при ночной
освещенности разрешение до 400 ТВ-линий (тип ХХ 1760).
Наиболее перспективными являются ЭОП, в которых матрица ПЗС помещается внутри
вакуумного объема ЭОП и возбуждается с тыльной стороны непосредственно электронным
пучком, несущим информацию об изображении. При этом исключаются потери на
преобразование энергии электронов в световую энергию (свыше 80 %) и ее переноса через оптику
или фокон на ПЗС. В результате такой прибор существенно превосходит все остальные типы ЭОП с ПЗС
по информационной емкости и пороговой освещенности, достигающей в ЭОП с электронно-
возбуждаемой ПЗС (ЭВПЗС) 0,000001 лк.
ЭОП с высокочувствительным фотокатодом 2+ или 3-го поколения с ЭВПЗС и выходом в
виде контактов матрицы ПЗС или сразу видеосигнала принято называть в последнее время ЭОП
4-го поколения.
Несмотря на явные преимущества таких ЭОП, они являются весьма сложными в плане
технологического совмещения фотокатодов и ПЗС в одном вакуумном объеме. Кроме того,
получение тонкой ПЗС для возбуждения электронами с тыльной стороны представляет
самостоятельную проблему. В связи с этим ЭОП 4-го поколения пока выпускаются очень
немногими фирмами, в том числе российской - ЦНИИ "Электрон ", и имеют стоимость выше
стоимости ЭОП 3-го поколения.
Поэтому в настоящее время более распространены приборы 4-го поколения, в которых ЭОП
стыкуются в ПЗС через оптику переноса или фокон. Некоторыми зарубежными фирмами к
стандартным ПНВ в качестве выбираемой комплектации прилагается переходное устройство с
"С "-резьбой, позволяющее присоединять ПНВ к стандартным ПЗС-видеокамерам вместо их
"дневного " объектива.
Такая комплектация предусмотрена, например в ПНВ М982/М983, М942/М944, AN/PVS-8
фирмы Litton и в ПНВ Nite Watch фирмы EEV.
Фирма Intevac выпускает прибор- "помощник " ПЗС-видеокамер "Nite Mate " - прибор, состоящий
из ЭОП 3-поколения, блока его питания с входным постоянным напряжением 12 В (унификация с
питанием ПЗС-камеры) и оптики переноса. На входе и выходе прибора - унифицированная
"С "-резьба для присоединения объектива ПЗС-камеры и самой камеры. При этом сохраняется
возможность работы и автоматического контроля объектива "auto-iris ". Производитель
рекламирует возможность получения с стандартными ПЗС (пороговая чувствительность - 0,1 лк) форматом 1/2" или 2/3" разрешающей способности
425 ТВ-линий при освещенности 0,00001 лк (пасмурная звездная ночь).
Другим направлением являются полностью или частично комплексированные ПНВ 4-го
поколения. Примером является Televised Lightwеight Universal Night Observation Systems
(TELELUNOS) бельгийско-нидерландской фирмы Delft Sensor Systems. Система состоит из
входного объектива, ЭОП 2+ или 3-го поколения, состыкованного с 2/3" ПЗС с числом
элементов 756х581 и дистанционно разнесенных дисплея и блока управления. Система
комплектуется тремя объективами (1Х, 4Х и 6Х) и предусмотрена возможность использования
объективов с переменным увеличением ( "zoom ") и изменяющейся диафрагмой. Управление
объективами осуществляется с пульта управления. При использовании объективов с
изменяющейся диафрагмой система имеет динамический диапазон от 0,0001 до 100 000 лк
и может использоваться как в дневных, так и ночных условиях для наблюдения и
документирования (видеозапись) наблюдаемых сцен и объектов. Поле зрения системы
составляет 32 (по горизонтали) х 24 (по вертикали) градуса при использовании объектива 1Х
при разрешении по горизонтали 0,44 ТВ-линии/мрад (соответствует 360 линиям на все поле)
при освещенности 0,0001 лк, а с объективом 6Х - поле зрения 5,4х4,0 град и разрешение
3,78 ТВ-линии/мрад при тех же условиях [7].
Преобразование изображения, получаемого с помощью ЭОП, в аналоговой или цифровой
видеосигнал открывает дополнительные возможности по обработке изображения с целью
повышения его информативности.
«НПО "Орион» совместно с "Орэкс " разработана компьютерная система динамической
окраски изображения, получаемого в форме видеосигнала с помощью ПНВ 4-го поколения или
тепловизора. В отличие от известных способов получения изображения в условных цветах
методом амплитудной селекции видеосигнала в разработанной системе каждому значению
видеосигнала "присваивается " один из цветов 256-цветной палитры и производится циклическая
смена цветов палитры со скоростью, не превышающей величину, обратную латентному периоду
зрительной реакции глаза. Разработанное программное обеспечение обеспечивает возможность
использования 72 палитр и передачи цветного изображения 256х192 элемента с частотой 15 Гц.
Система дает возможность лучшего и быстрого различения мелких и малоконтрастных
деталей за счет того, что в определенный момент наблюдения они окрашиваются в
контрастирующий с фоном цвет. Это позволяет открывать в изображении детали, кажущиеся
незаметными в черно-белой картине, и может быть использовано не только для повышения
информативности изображений ночных или тепловизорных сцен, но и давать практическое
преимущество при расшифровке фотографий астрономических, биологических и других
объектов.
Еще большими возможностями обладает разработанная «НПО "Орион"» и "Орэкс" ночная
стереоскопическая телевизионная система наблюдения (рис. 2). В этой системе изображение
создается с помощью двух каналов, каждый из которых содержит управляемый объектив и
высококачественный бипланарный ЭОП, состыкованный с ПЗС. Видеосигналы преобразуются в
цифровую форму и после специальной электронной и компьютерной обработки поступают на
очки (шлем) "виртуальной реальности либо наблюдаются на дисплее с помощью
жидкокристаллических светоклапанных очков.
Система дает возможность получения объемного (стерео) изображения с хорошей передачей
ощущения глубины сцены и объема наблюдаемых объектов с возможностью регулировки зоны
стереовидения и глубинной разрешающей способности. Получение стереоизображения ночной
сцены имеет все известные преимущества стереоустройств отображения визуальной
информации: лучшую и более быструю распознаваемость объектов, повышенную точность
оценки взаиморасположения объектов и др. [8]. Для ночного видения наиболее важным
является снижение флуктуационных шумов в стереоизображении по сравнению с двумерным
(плоским) изображением. Это связано с тем фактом, что шумы психофизиологически
воспринимаются распределенными в объемном пространстве и не связанными с конкретными
деталями изображения.
Схема питания ЭОП в описываемой системе обеспечивает эффекты "электронной
диафрагмы" и "электронного затвора", что обеспечивает работоспособность прибора как в
ночных, так и в дневных условиях, а также в импульсном режиме. Для возможности работы в
условиях дымки, тумана, дождя система может комплектоваться лазерной подсветкой,
синхронизированной с "электронным затвором".
Система имеет широкий диапазон применений, в том числе, по мнению авторов, может
эффективно использоваться для ночного вождения транспортных средств. Объемность
изображения дорожного полотна, улучшенное обнаружение малоразмерных препятствий
позволят повысить скорость ночного вождения
в 1,4-1,5 раза.
Перспективным является также использование стереосистемы в дневных или ночных условиях
в телеуправляемых роботах-манипуляторах, в том числе - роботах-саперах. Стереосистема
позволит повысить эффективность управления движением роботов и их механических "рук " за
счет лучшей оценки взаиморасположения предметов.
Стереосистема позволяет также получать изображение в естественных цветах при
комплектации ее схемой оптико-электронной фильтрации. Эксперименты по наблюдению
объектов в дневных условиях показали возможность цветопередачи, соответствующей
изображению первых цветных телевизоров. В ночных условиях (при лунном освещении)
наблюдается почти обычная, "дневная " раскраска наблюдаемой сцены.
Помимо чисто художественного аспекта, цветное изображение позволяет повысить скорость
обнаружения и распознаваемость объектов.
Цветная ночная система видения обеспечивает улучшение скорости распознаваемости на 30
% и снижение ошибок в распознавании на 60 % [7].
Высокие параметры описанных ЭОП 2+, 3-го и 3-ENIR поколений уже приблизились не
только к технологическим, но и к теоретическим пределам по величине квантового выхода и
длинноволновой границе фоточувствительности. Последняя для фотокатодов 3-го поколения
физически ограничена длиной волны 1,1 мкм, за которой услвоие ОЭС не реализуется [3] и, как
и для обычных фотокатодов, начинается резкий рост темновой фотоэмиссии.
Физические принципы ограничивают и возможности твердотельных аналогов ЭОП,
строящихся по схеме "фотопроводник-электролюминофор". Такие преобразователи могут
обеспечить заметные усиления (более 10) только при невысокой концентрации равновесных
носителей в зоне проводимости фотопроводника, т. е. при достаточно широкой его
запрещенной зоне и, соответственно, "короткой" длинноволновой границе чувствительности.
Основные перспективы повышения информационной емкости ПНВ с ЭОП связаны с
электронной и компьютерной обработкой изображения, создаваемого ЭОП, повышающей
информативость в 1,3-2 раза, а также с объединением оптико-электронного канала на основе
ЭОП (0,4-1,1 мкм) с тепловизионным каналом (3-5, 8-14 мкм) в полиспектральных ПНВ
следующих поколений.
Л и т е р а т у р а
1. Рекламное сообщение фирмы Litton (США), IDEX'97.
2. Рекламное сообщение фирмы ITT (США), IDEX'97.
3. М у с а т о в А. Л. Фотоэмиттеры с отрицательным электронным сродством//Итоги науки и техники. Сер.
Электроника и ее применение. Т. 11. - М., 1979.
4. E s t e r a D., S a i n e r T. и др.//SPIE, 1994. V. 2551. P.135-143.
5. Техническое сообщение фирмы Philips Photonics (Нидерланды),1995.
6. B u s c h L.//То же. V. 2551. P. 159-172.
7. Рекламное сообщение фирмы Delft Sensor Systems (Бельгия, Нидерланды), IDEXч97.
8. М а м ч е в Г. В. Стереотелевизионные устройства отображения информации. - М.: Радио и связь, 1983.
V. Р. Beguchev, A. L. Chapkevich
International Centere of Photomicroelectronics & Night Vision "Orex"
A. М. Filachev
The State Unitary Enterprise «RD&P Centre "Orion"», Moscow, Russia
The basic tendencies of modern image intensiefiers development are: a cosiderable rise of foreign 3-rd generation parameters level, including the creation of extended near IR intensifiers, development of 2+ generation to SuperGen and expantion of the image intensufiers possibility by electronic and computer processing of the image in devices with "hand- off" display (4-th generation). As an example of such devices day/night 3D (stereo) color televized observation system developed joint «NPO "Orion"» and "Orex" is described.