CN109752858B - 一种线偏振激光发射光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线偏振激光发射光学装置，包括激光器；所述出光端有整形透镜，整形透镜后级固定偏振分光镜，偏振分光镜的两路出光中，一路经布鲁斯特窗口片反射后与另一路平行；在偏振分光镜的两路出光后级依次设置弧矢面扩束透镜和共形窗口片形成两路出射光；激光器的数量为多个，以环形分布，激光器的出光端朝向环形外沿方向。本发明使用偏振分光镜对激光器输出的激光同时进行分束和起偏调制，分束后的偏振激光作为独立的两路出射光，不再进行合束，出射光为一路垂直偏振光、一路平行偏振光，垂直偏振光使用布鲁斯特窗口片反射后，偏振方式不变，传输方向与平行偏振光相同，便于两路出射光在弧矢面实现视场拼接。

Description

一种线偏振激光发射光学装置

技术领域

本发明涉及一种线偏振激光发射光学装置。

背景技术

激光近感探测设备自从问世以来，由于探测精度高、体积小及抗电磁干扰能力强，在武器装备中获得了广泛的应用，但是体制上易受云雾、烟尘等自然环境干扰。由于实体目标和空气中的悬浮粒子对光的退偏振效果差别较大，因此可通过激光的偏振调制信息来提高激光近感探测设备的抗干扰能力。

如《基于偏振探测的激光引信》（《航空兵器》2008年第1期第44、45页）公开了一种基于偏振探测的激光引信，该基于偏振探测的激光引信中，激光器发出的激光束，经水平起偏器调制后，出射激光变为水平偏振激光。

然而这种方式：

1、仅使用水平偏振激光，垂直偏振光未使用，激光能量利用率不高；

2、偏振光在发生折射、反射时均产生退偏振效应，角度越大影响越大，使用单光路发射覆盖的视野角（即弧矢发散角）有限。

又如《激光偏振特性在近炸引信中的应用》（《西南大学学报（自然科学版）》2010年第6期第163、164页）公开了激光偏振调制发射光学系统，该激光偏振调制发射光学系统中激光器发出的激光束，经分束器分成功率相同的两束光后，分别通过偏振方向相互垂直的偏振器一和偏振器二，变成两束正交偏振的线偏振光，两束光通过可调光衰减器一和可调光衰减器二进行幅度调制后，经过合束器合成椭圆偏振光，通过光学天线发射出去，其中幅度调制由测距信息模块控制加密模块完成。

但这种方式：

1、先分光再对两束光分别进行起偏调制，水平偏振起偏调制损失垂直偏振能量，垂直偏振起偏调制损失水平偏振能量，激光能量利用率不高；

2、偏振光在发生折射、反射时均产生退偏振效应，角度越大影响越大，使用单光路发射覆盖的视野角（即弧矢发散角）有限。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种线偏振激光发射光学装置，该线偏振激光发射光学装置能够提高发射的偏振激光能量利用率，增大单个激光器覆盖的视野角。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种线偏振激光发射光学装置，包括激光器；所述出光端有整形透镜，整形透镜后级固定偏振分光镜，偏振分光镜的两路出光中，一路经布鲁斯特窗口片反射后与另一路平行；在偏振分光镜的两路出光后级依次设置弧矢面扩束透镜和共形窗口片形成两路出射光；激光器的数量为多个，以环形分布，激光器的出光端朝向环形外沿方向。

所述偏振分光镜的两路出光分别为水平偏振光和垂直偏振光。

所述弧矢面扩束透镜的前级固定有子午面聚光透镜。

所述两路出射光形成的弧矢面视场角度一致。

所述两路出射光形成的弧矢面视场角度之和大于45°。

所述激光器以环形均布。

所述激光器的数量为八个。

所述整形透镜由前级的慢轴整形透镜和后级的快轴整形透镜组成。

本发明的有益效果在于：使用偏振分光镜对激光器输出的激光同时进行分束和起偏调制，分束后的偏振激光作为独立的两路出射光，不再进行合束，出射光为一路垂直偏振光、一路水平偏振光，垂直偏振光使用布鲁斯特窗口片反射后，偏振方式不变，传输方向与水平偏振光相同，便于两路出射光在弧矢面实现视场拼接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的安装结构示意图；

图3是图2中任一弧矢面视场示意图。

图中：1-激光器，2-慢轴整形透镜，3-快轴整形透镜，4-偏振分光镜，5-子午面聚光透镜，6-弧矢面扩束透镜，7-共形窗口片，8-布鲁斯特窗口片，22-平行偏振视场，23-垂直偏振视场。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图3所示的一种线偏振激光发射光学装置，包括激光器1；所述出光端有整形透镜，整形透镜后级固定偏振分光镜4，偏振分光镜4的两路出光中，一路经布鲁斯特窗口片8反射后与另一路平行；在偏振分光镜4的两路出光后级依次设置弧矢面扩束透镜6和共形窗口片7形成两路出射光；激光器1的数量为多个，以环形分布，激光器1的出光端朝向环形外沿方向。

所述偏振分光镜4的两路出光分别为水平偏振光和垂直偏振光。

所述弧矢面扩束透镜6的前级固定有子午面聚光透镜5。

所述两路出射光形成的弧矢面视场角度一致。

所述两路出射光形成的弧矢面视场角度之和大于45°。

所述激光器1以环形均布。

所述激光器1的数量为八个。

所述整形透镜由前级的慢轴整形透镜2和后级的快轴整形透镜3组成。

由此，激光器1发出的激光，经过分束、起偏调制、弧矢面扩束后，水平偏振光在弧矢面的平行偏振视场22发散角为θ，垂直偏振光在弧矢面的垂直偏振视场23发散角为θ，最终获得弧矢面总发散角为2θ。

具体而言，激光器1发出的波长为λ的激光，经过慢轴校正透镜2和快轴校正透镜3对激光束进行整形，整形后的激光垂直入射到偏振分光镜4，偏振分光镜4将激光分成两束不同相位的光，水平偏振光折射方向不变，垂直偏振光反射并转90°出射，偏振分光镜4可选偏振分光棱镜或偏振平板分光镜；水平偏振光经过子午面聚光透镜5对激光慢轴发散角压缩，使子午面出射光发散角减小至±2°以内，水平偏振光经过弧矢面扩束透镜6对激光快轴发散角扩大，使弧矢面出射光发散角增大至±10°以上，最终激光经过共形窗口片7出射至外部空间；垂直偏振光首先经布鲁斯特窗口片8反射，传输方向变为与水平偏振光一致，再经过子午面聚光透镜5对激光慢轴发散角压缩，使子午面出射光发散角减小至±2°以内，经过弧矢面扩束透镜6对激光快轴发散角扩大，使弧矢面出射光发散角增大至±10°以上，最终激光经过共形窗口片7出射至外部空间，两片共形窗口片7的轴线在同一个弧矢面内。

Claims (3)

1.一种线偏振激光发射光学装置，包括激光器（1），其特征在于：出光端有整形透镜，整形透镜后级固定偏振分光镜（4），偏振分光镜（4）的两路出光中，一路经布鲁斯特窗口片（8）反射后与另一路平行；在偏振分光镜（4）的两路出光后级依次设置弧矢面扩束透镜（6）和共形窗口片（7）形成两路出射光；激光器（1）的数量为多个，以环形分布，激光器（1）的出光端朝向环形外沿方向；所述偏振分光镜（4）的两路出光分别为水平偏振光和垂直偏振光；所述弧矢面扩束透镜（6）的前级固定有子午面聚光透镜（5）；所述两路出射光形成的弧矢面视场角度一致；所述两路出射光形成的弧矢面视场角度之和大于45°。

2.如权利要求1所述的线偏振激光发射光学装置，其特征在于：所述激光器（1）的数量为八个。

3.如权利要求1所述的线偏振激光发射光学装置，其特征在于：所述整形透镜由前级的慢轴整形透镜（2）和后级的快轴整形透镜（3）组成。

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