CN109782292B - 一种激光偏振探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光偏振探测装置，包括激光发射光学系统和激光接收光学系统；所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量一致切均为多套，激光发射光学系统和激光接收光学系统均以环形分布，且激光发射光学系统和激光接收光学系统位置一一对应；激光发射光学系统中将激光器发射的激光进行分束形成两束出射光；激光接收光学系统将两束入射光分别分束检偏后通过光电检测器获取分束电信号，将分束电信号发送至探测数据处理模块进行处理。本发明单个激光器的出射光分成两路椭圆偏振光，最大视野角可增大为合束方式的两倍，激光能量利用率高；通过多支路视场拼接、多套收发对称设置的方式，扩大了偏振激光探测范围，实现360°周视偏振探测。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光偏振探测装置。
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。
但是，目前的基于偏振探测的激光引信：
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。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种激光偏振探测装置，该激光偏振探测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，提高激光回波能量利用率，增大弧矢面视场角。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种激光偏振探测装置，包括激光发射光学系统和激光接收光学系统；所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量一致切均为多套，激光发射光学系统和激光接收光学系统均以环形分布，且激光发射光学系统和激光接收光学系统位置一一对应；激光发射光学系统中将激光器发射的激光进行分束形成两束出射光；激光接收光学系统将两束入射光分别分束检偏后通过光电检测器获取分束电信号，将分束电信号发送至探测数据处理模块进行处理。
所述激光发射光学系统中，将激光器发射的激光进行分束后，对两束分别进行起偏调制成椭圆偏振光，后级扩束成为出射光。
所述激光接收光学系统对每束入射光先聚焦后进行分束检偏，每束经分束检偏成水平偏振光和垂直偏振光后由两个光电检测器分别探测。
所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量均为八套。
所述激光发射光学系统和激光接收光学系统均为环状均布。
所述激光发射光学系统的出射光扩散角度和激光发射光学系统的入射光接收视场角度相同。
每一激光发射光学系统的两束出射光扩散角度总值大于45°，且两束出射光扩散角度相同。
所述激光发射光学系统的所有出射光总扩散角度不小于360°。
所述探测数据处理模块安装在激光发射光学系统和激光接收光学系统环状分布的中心位置。
本发明的有益效果在于：单个激光器的出射光分成两路椭圆偏振光，最大视野角可增大为合束方式的两倍，激光能量利用率高；通过多支路视场拼接、多套收发对称设置的方式，扩大了偏振激光探测范围，实现360°周视偏振探测。
附图说明
图1是本发明的连接示意图；
图2是图1中激光发射光学系统的安装示意图；
图3是图1中激光接收光学系统的安装示意图。
图中：1-激光发射区域，11-激光器，12-出射光束一，13-出射光束二，2-激光接收区域，21-光电探测器一，22-光电探测器二，23-接收视场一，24-接收视场二。
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所示的一种激光偏振探测装置，包括激光发射光学系统和激光接收光学系统；所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量一致切均为多套，激光发射光学系统和激光接收光学系统均以环形分布，且激光发射光学系统和激光接收光学系统位置一一对应；激光发射光学系统中将激光器发射的激光进行分束形成两束出射光；激光接收光学系统将两束入射光分别分束检偏后通过光电检测器获取分束电信号，将分束电信号发送至探测数据处理模块进行处理。
所述激光发射光学系统中，将激光器发射的激光进行分束后，对两束分别进行起偏调制成椭圆偏振光，后级扩束成为出射光。
所述激光接收光学系统对每束入射光先聚焦后进行分束检偏，每束经分束检偏成水平偏振光和垂直偏振光后由两个光电检测器分别探测。
所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量均为八套。
所述激光发射光学系统和激光接收光学系统均为环状均布。
所述激光发射光学系统的出射光扩散角度和激光发射光学系统的入射光接收视场角度相同。
每一激光发射光学系统的两束出射光扩散角度总值大于45°，且两束出射光扩散角度相同。
所述激光发射光学系统的所有出射光总扩散角度不小于360°。
所述探测数据处理模块安装在激光发射光学系统和激光接收光学系统环状分布的中心位置。
具体的，本发明基本原理在于，单台激光器发出的激光，经过分束变为两束功率相同的激光，再经过起偏调制为两束椭圆偏振光，椭圆偏振光经扩束后出射到外部空间，出射光遇到外部物体被反射，发射光作为入射光进入接收光学系统，经聚焦、分束检偏后分为两束水平偏振光和两束垂直偏振光，水平偏振光由光电探测器一产生与光振幅相一致的电信号，垂直偏振光由光电探测器二产生与光振幅相一致的电信号，两路电信号输出至探测数据处理系统，由探测数据处理系统完成偏振信号判读。
激光发射光学系统的安装方式如图2所示，围绕探测装置轴线划分为1-8共八个区域，每个区域放置一套激光发射光学系统，每套激光发射光学系统承担2θ弧矢面发散角的激光发射，其中2θ需略大于45°，八套激光发射光学系统共同完成360°激光发射，满足对激光发射绕轴线360°覆盖无盲区的需求。在任一激光发射区域1中，激光器11发出的激光，经过分束、起偏、扩束等处理后，分为出射光束一12和出射光束二13两束出射光，两束光在弧矢面的发散角需略大于45°。
激光接收光学系统的安装方式如图3所示，围绕探测装置轴心划分为1-8共八个区域，每个区域放置一套激光接收光学系统，每套激光接收光学系统承担2θ弧矢面视场角的光信号接收，其中2θ需略大于45°，八套激光接收光学系统共同完成360°光信号接收，满足对光信号绕轴线360°接收无盲区的需求。在任一激光接收区域2中，外部光信号分别通过接收视场一23和接收视场二24进入激光接收区域2，经过聚焦、分束、检偏等处理后，由光电探测器一21产生与平行偏振光振幅相同的电信号，由光电探测器二22产生与垂直偏振光振幅相同的电信号，两路电信号最后由数据处理系统完成信号检测判读。
由此，本发明：
1、一台新型激光偏振探测装置由八套激光发射和八套激光接收组成，沿轴线均布，覆盖360°探测区域，其中每套激光发射和激光接收又分别在弧矢面上由两支路光学拼接而成；
2、激光发射光学系统最终的出射光为椭圆偏振光，接收光学系统将外界进入的光分别进行水平偏振检偏和垂直偏振检偏，通过偏振度对比实现目标确认。
Claims (8)
1.一种激光偏振探测装置，包括激光发射光学系统和激光接收光学系统，其特征在于：所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量一致切均为多套，激光发射光学系统和激光接收光学系统均以环形分布，且激光发射光学系统和激光接收光学系统位置一一对应；激光发射光学系统中将激光器发射的激光进行分束形成两束出射光,对两束光分别进行起偏调制成椭圆偏振光，后级扩束成为出射光，且两束出射光扩散角度相同；激光接收光学系统将两束入射光分别分束检偏后通过光电检测器获取分束电信号，将分束电信号发送至探测数据处理模块进行处理。
2.如权利要求1所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述激光接收光学系统对每束入射光先聚焦后进行分束检偏，每束经分束检偏成水平偏振光和垂直偏振光后由两个光电检测器分别探测。
3.如权利要求1所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述激光发射光学系统和激光接收光学系统数量均为八套。
4.如权利要求1所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述激光发射光学系统和激光接收光学系统均为环状均布。
5.如权利要求1所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述激光发射光学系统的出射光扩散角度和激光发射光学系统的入射光接收视场角度相同。
6.如权利要求5所述的激光偏振探测装置，其特征在于：每一激光发射光学系统的两束出射光扩散角度总值大于45°。
7.如权利要求5所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述激光发射光学系统的所有出射光总扩散角度不小于360°。
8.如权利要求1所述的激光偏振探测装置，其特征在于：所述探测数据处理模块安装在激光发射光学系统和激光接收光学系统环状分布的中心位置。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101110649A (zh) * | 2007-06-18 | 2008-01-23 | 西安理工大学 | 无线激光通信ppm偏振调制解调方法 |
| JP2010101784A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Konica Minolta Business Technologies Inc | ドップラ速度計測装置 |
| CN102004255A (zh) * | 2010-09-17 | 2011-04-06 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 啁啾调幅激光雷达距离-多普勒零差探测系统 |
| CN102095387A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-06-15 | 南京航空航天大学 | 基于偏振光分束成像的旋光角度场探测装置及其测量方法 |
| CN104038291A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 吴学斌 | 一种集成解调接收器 |
| CN104579464A (zh) * | 2013-10-21 | 2015-04-29 | 华为技术有限公司 | 一种进行数据传输的方法和装置 |
| CN106646863A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-10 | 上海无线电设备研究所 | 小型化大视场激光引信收发光学系统 |
| CN106684685A (zh) * | 2017-02-26 | 2017-05-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种提高非线偏光泵浦的激光器效率的装置 |
| CN106871990A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种测量水深的方法及激光雷达系统 |
| CN207440290U (zh) * | 2017-11-03 | 2018-06-01 | 长春理工大学 | 用于车载三维成像固态激光雷达系统 |
| CN207991998U (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-19 | 成都信息工程大学 | 一种机载后向散射云粒子探测仪和气象探测设备 |
-
2019
- 2019-02-25 CN CN201910138448.2A patent/CN109782292B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101110649A (zh) * | 2007-06-18 | 2008-01-23 | 西安理工大学 | 无线激光通信ppm偏振调制解调方法 |
| JP2010101784A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Konica Minolta Business Technologies Inc | ドップラ速度計測装置 |
| CN102004255A (zh) * | 2010-09-17 | 2011-04-06 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 啁啾调幅激光雷达距离-多普勒零差探测系统 |
| CN102095387A (zh) * | 2010-12-07 | 2011-06-15 | 南京航空航天大学 | 基于偏振光分束成像的旋光角度场探测装置及其测量方法 |
| CN104579464A (zh) * | 2013-10-21 | 2015-04-29 | 华为技术有限公司 | 一种进行数据传输的方法和装置 |
| CN104038291A (zh) * | 2014-06-26 | 2014-09-10 | 吴学斌 | 一种集成解调接收器 |
| CN106646863A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-10 | 上海无线电设备研究所 | 小型化大视场激光引信收发光学系统 |
| CN106684685A (zh) * | 2017-02-26 | 2017-05-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种提高非线偏光泵浦的激光器效率的装置 |
| CN106871990A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-06-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种测量水深的方法及激光雷达系统 |
| CN207440290U (zh) * | 2017-11-03 | 2018-06-01 | 长春理工大学 | 用于车载三维成像固态激光雷达系统 |
| CN207991998U (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-19 | 成都信息工程大学 | 一种机载后向散射云粒子探测仪和气象探测设备 |
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