دفاعیه خانم نازلی رونق ششکلانی

در سال های اخیر، سیستم های هشداردهنده لیزری به دلیل نقش کلیدی شان در اقدام متقابل الکترواپتیکی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. در حقیقت این نوع سیستم های هشداردهنده به عنوان پدافند نظامی غیرعامل مورد استفاده واقع می شوند. وظیفه این سیستم های هشداردهنده تشخیص، آنالیز و تعیین موقعیت منبع تهدید لیزری و در نهایت تولید هشدار است. این سیستم ها به منظور حفاظت از مراکز استراتژیک توسعه داده می شوند. تقریبا تمامی سیستم های هشداردهنده لیزری از سه زیر سیستم اصلی اپتیکی، آشکارسازی و پردازشی تشکیل شده اند. در این گزارش توجه ویژه ای بر روی طراحی زیرسیستم های این سیستم هشداردهنده لیزری و اجزای آن ها شده است. هدف اصلی این پایان نامه، طراحی یک سیستم بهینه شده برای بهبود تفکیک پذیری طول موج، زاویه و زمان است. در قدم اول، یک سر اپتیکی مبتنی بر لنز چشم ماهی شامل هشت لنز طراحی و بهینه سازی شده است. میدان دید این سیستم اپتیکی بیش از ۱۸۰ درجه در محدوده طول موجی مرئی (IR) و مادون قرمز نزدیک (NIR) است. مقدار F/# کمتر از ۳ و فاصله کانونی موثر در حدود ۴/۲ میلی متر بوده که در سیستم های تشخیص لیزری تصویربرداری در طیف NIR بسیار مهم است. میزان MTF در فرکانس نایکوئیست برای تمامی زوایا بیش از ۸/۰ است. اعوجاج کالیبره شده کمتر از ٪۳ و روشنایی نسبی بیش از ٪۹۲ است. تمامی این مقادیر برای طراحی یک سیستم هشداردهنده لیزری تصویربرداری با عملکرد عالی و نرخ هشدار اشتباه کمتر ضروری است. عملکرد این سیستم توسط نرم افزار اپتیکی ZEMAX تحلیل و راستی آزمایی شده است. در قدم دوم، یک آشکارساز ابرشبکه ای نوع II مبتنی بر InAs/AlSb مادون قرمز نزدیک شامل ۱۵ تک لایه InAs و ۴ تک لایه AlSb مدلسازی شده است. دلیل انتخاب این نوع ساختار، قابلیت ساختارهای T۲SL برای کاهش زمان پاسخ و بهبود کیفیت تصاویر مادون قرمز در ساختارهای مبتنی بر آنتیموناید است. روش تنگبست (ETBM) برای محاسبه ساختار باند و پیش بینی مواد اینترفیس ها مورد استفاده واقع شده است. علاوه بر این، جرم موثر الکترون و حفره های سبک و سنگین برای انواع اینترفیس ها توسط مدلسازی روش تنگبست محاسبه شده است. بر اساس این نتایج، مواد اینترفیس ها نقش کلیدی در عدم تطابق شبکه و طول موج قطع دارند. می توان با مهندسی اینترفیس و تغییر ضخامت InAs و AlSb ، طول موج قطع آشکارساز را تغییر داد. نتایج شبیه سازی بدست آمده دارای تطابق خوبی با مقادیر تجربی است و اثبات می کند که مناسب ترین ساختار است. به منظور تطابق هر چه بیشتر نتایج شبیه -سازی و تجربی، اثر مهاجرت اتم ها بر روی ساختار باند نیز بررسی شد. که در این شرایط، میزان طول موج قطع آشکارساز SWIR برابر با ۲۷/۳ میکرمتر و میزان عدم تطابق شبکه بین ابرشبکه و بستر GaSb (۱۰۰) برابر با ٪۶۳/۰ شد. سپس، با بسط دادن مراحل طی شده ساختار بعنوان مناسب ترین ساختار با طول موج قطع ۱ میکرومتر برای ساختار آشکارساز سیستم هشداردهنده لیزری ارائه شده است. میزان عدم تطابق شبکه برابر با ٪۰۷۳/۰ است که نشان دهنده قابلیت رشد ساختار می باشد. در نهایت، زیرسیستم پردازشی برای استخراج طول موج و زاویه پرتو لیزر ورودی طراحی گردید. به منظور پردازش تصویر پرتو لیزر ورودی، یک محیط گرافیکی (GUI) با استفاده از نرم افزار پایتون طراحی شده است.