С.Балабаев
В последние годы для автоматизации очистки стекол передних фар на быстроходных легковых автомобилях стали применяться стеклоочистители и омыватели.
Однако проблема автоматизации контроля за состоянием наружных светотехнических приборов остается нерешенной.

Известно, что когерентное излучение в инфракрасном световом диапазоне подвержено значительному рассеиванию на поверхности автомобильных стекол и особенно имеющих загрязненную поверхность. Это явление может быть использовано для построения системы автоматического контроля степени загрязнения поверхности стекол автомобиля и, в частности, стекол автомобильных светотехнических приборов, так как конструктивная совокупность двух полупроводниковых приборов — лазерного диода и светочувствительного диода — может иметь достаточно малые габариты, невысокую стоимость и достаточную надежность.

На рис.1 приведена функциональная схема фотоэлектрического устройства для определения степени загрязнения передних фар автомобиля, либо любого другого наружного светотехнического прибора. Из этой схемы видно, что устройство является приемо-передающей системой, так как содержит фотоприемник Y и излучатель световой энергии Х.

Информационной обработке подвергается лучистая энергия Рп, полученная путем рассеяния на частицах К загрязненной поверхности Т стекла С энергии Ри, излученной лазерным диодом З. Для исключения систематической погрешности системы лазерный передатчик (излучатель) работает в импульсном режиме, который задается с помощью модуляции энергии питания, подводимой к излучателю через модулятор 2. Частота следования импульсов определяется задающим генератором 1, а форма излученного светового импульса — свойствами лазерного диода 3.

Более широкое применение среди полупроводниковых лазерных диодов в настоящее время получили диоды с р-п переходом в структуре арсенида галлия. Торец кристалла из этого материала, тщательно отполированный и выведенный в оптическое окно конструкции диода, представляет собой поверхность резонатора Фабри-Перо.

Оптический квантовый генератор, выполненный на арсениде галлия, позволяет получать когерентное излучение в ИФК диапазоне мощностью до 10 Вт при импульсном режиме работы и при общем объеме конструкции диода не более 3 мм.куб.

Установка таких диодов непосредственно за стеклом проверяемого светотехнического прибора (например, фар) не представляет особых технических трудностей, а при совмещенной с чувствительным элементом фотоприемника конструкции будет наиболее эффективной.

На рис. 2 показан пример компоновки фотоэлектрического датчика степени загрязнения поверхности стекла, включающего в себя лазерный диод ЛД-102АГ и дисковый фоторезонатор.