掩模技术又叫屏蔽技术,是一种能实现较高的角度分辨率,同时又能使高速、宽带的电子通道数最少的方法,典型方法有两种,即直接掩模法和编码掩模法。
一、直接掩模法
将一个长而细的单元阵列放置在有一条长狭缝的模板之后,狭缝与探测器平行,且对准探测器的中心,如图8-14所示。当入射光的角度不同时,狭缝的投影便落在不同的探测器上,探测器后的处理电路则对入射信号做出二元判决。这种一维布局结构简单明了,但它的角度挡数有限,且角度分辨率与所用探测单元数成正比,只适用于方位测量精度要求不高的场合。
图8-14 直接掩模法示意图
二、编码掩模法(www.daowen.com)
将长而细的探测器(图8-15中为4个)垂直于狭缝,每个探测器用一个特殊掩模板覆盖,第一个探测器上的掩模板分为遮挡部分(图中的阴影)与未遮挡部分两个区域,第二个探测器上的掩模板分为2个遮挡部分和2个非遮挡部分相互交叉的4个区域,如图8-15所示。以下各探测器的掩模板均依二进制编码制成,探测器的输出是以0和1为指示,不同方向的激光束产生不同的二进制代码,因此由二进制代码可以判断入射激光束的方位。当入射光通过狭缝投影到位置A时,探测器的输出码为0001;当入射光投影到位置B时,输出码为1101。合理地布置掩模板的大小、数量和位置等可以使二进制代码每变化一位,激光束方位对应变化一个给定的角度,这个角度就是这种探测器的角度分辨率。这种方法的编码容量为M=2n,n为探测器(掩模板)的数量,每增加一个探测器,可以使角度分辨率提高一倍。编码不必限于使用简单的二进制码,如也可使用格雷码,它可使处于区域边缘时的位置(如C位置)不确定性降至最小。
图8-15 编码掩模法示意图
采用这种方法进行高精度方位角测量时不能忽略闪烁等各种干扰和测量误差的作用,且探测阵列的长度必须小于受大气影响的菲涅耳尺度,否则大气将会使角度编码过程变坏。
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