CN111929758A - 一种激光防护设备及防护系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光防护设备，包括：近红外光滤光器件，用于过滤近红外谱段的激光；与所述近红外光滤光器件相对设置的非线性防护膜，用于阻挡可见光谱段的激光。可见，本申请激光防护设备中的近红外光滤光器件可以对近红外谱段的激光进行过滤，极大的削减近红外激光带来的干扰和损伤，同时，非线性防护膜对可见光谱段的激光进行阻挡，极大的削减可见光谱段的激光带来的干扰和损伤，本申请中的激光防护设备不仅可以对激光进行防护，而且可以对处于可见光和近红外两个谱段的激光进行防护，激光护谱段宽，拓宽激光防护设备的应用范围。此外，本申请还提供一种具有上述优点的激光防护系统。
Description
技术领域
本申请涉及激光防护技术领域，特别是涉及一种激光防护设备及防护系统。
背景技术
光电探测器具有灵敏度高、体积小、响应度高等优点，广泛应用于军事侦查、遥感遥测、传真、精密测量等领域。光电探测器一旦暴露在高能量密度或者高辐射强度的激光辐照中，会对光电探测器造成干扰，导致光电探测器的灵敏度暂时性下降(激光致眩)，或者光电探测器的性能永久性失效(激光致盲)。但是目前并没有避免光电探测器遭受高能激光或者高强激光损伤的防护设备。
因此，如何提供一种激光防护设备应是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种激光防护设备及防护系统，以对激光进行防护，解决因激光产生的干扰和损伤问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种激光防护设备，包括：
近红外光滤光器件，用于过滤近红外谱段的激光；
与所述近红外光滤光器件相对设置的非线性防护膜，用于阻挡可见光谱段的激光。
可选的，所述非线性防护膜的材料为下述任一种或者任意组合：
酞菁，石墨烯，卟啉，碳纳米管。
可选的，所述近红外光滤光器件为近红外截止滤光片。
可选的，所述非线性防护膜为酞菁防护膜，石墨烯防护膜，卟啉防护膜，碳纳米管防护膜中的任意组合叠加膜。
可选的，所述近红外光滤光器件为氧化钒薄膜。
可选的，还包括：
位于所述近红外光滤光器件与所述非线性防护膜之间的快门；
与所述快门相连的激光告警器件，用于探测激光并触发所述快门。
本申请还提供一种激光防护系统，包括：
上述任一种所述的激光防护设备和待防护设备。
可选的，所述待防护设备为光电探测器或者二次成像系统；
其中，所述激光防护设备中的非线性防护膜位于所述光电探测器的焦平面处或者位于所述二次成像系统的前焦面处。
本申请所提供的一种激光防护设备，包括：近红外光滤光器件，用于过滤近红外谱段的激光；与所述近红外光滤光器件相对设置的非线性防护膜，用于阻挡可见光谱段的激光。
可见，本申请激光防护设备中的近红外光滤光器件可以对近红外谱段的激光进行过滤，极大的削减近红外激光带来的干扰和损伤，同时，非线性防护膜对可见光谱段的激光进行阻挡，极大的削减可见光谱段的激光带来的干扰和损伤，本申请中的激光防护设备不仅可以对激光进行防护，而且可以对处于可见光和近红外两个谱段的激光进行防护，激光护谱段宽，拓宽激光防护设备的应用范围。
此外，本申请还提供一种具有上述优点的激光防护系统。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种激光防护设备的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的另一种激光防护设备的结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的一种激光防护系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述，光电探测器一旦暴露在高能量密度或者高辐射强度的激光辐照中，会对光电探测器造成干扰，导致光电探测器的灵敏度暂时性下降，或者性能永久性失效。但是目前并没有避免光电探测器遭受高能激光或者高强激光损伤的防护设备。
有鉴于此，本申请提供了一种激光防护设备，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种激光防护设备的结构示意图，该激光防护设备包括：
近红外光滤光器件1，用于过滤近红外谱段的激光；
与所述近红外光滤光器件1相对设置的非线性防护膜2，用于阻挡可见光谱段的激光。
非线性防护膜2具有非线性效应，是指对于较弱的光具有较高的透过率，对于较强的光具有较低的透过率，光越强时，非线性效应越显著，因此，当可见光谱段的激光越强时，非线性防护膜2对激光的阻挡作用越强。其中，非线性防护膜2对于可见光谱段的激光的阻挡包括对激光的吸收、反射等。
可选的，非线性防护膜2可以为单层的防护膜，本申请中对非线性防护膜2的材料不做具体限定，视情况而定。例如，所述非线性防护膜2的材料为酞菁，石墨烯，卟啉，碳纳米管中的任一种或者任意组合。可以理解的是，由于非线性防护膜2为单层的防护膜，当非线性防护膜2的材料为多种时，多种材料形成接枝材料。非线性防护膜2可以采用旋涂法制得。
需要指出的是，当非线性防护膜2的材料包括多种材料时，非线性防护膜2可以阻挡多种脉宽类型的可见光谱段激光，具体阻挡的脉宽类型视材料的种类而定。
可选的，所述非线性防护膜2为酞菁防护膜，石墨烯防护膜，卟啉防护膜，碳纳米管防护膜中的任意组合叠加膜。具有叠加膜的非线性防护膜2也同样可以阻挡多种脉宽类型的可见光谱段激光，具体阻挡的脉宽类型视叠加的膜层种类而定。
需要说明的是，本申请中对近红外光滤光器件1不做具体限定，可自行设置。例如，所述近红外光滤光器件1为近红外截止滤光片，或者所述近红外光滤光器件1为氧化钒薄膜。
近红外截止滤光片可以透过可见光，但是不能透过近红外光，具有使近红外光衰减10000倍的水平，可以彻底解决0.8μm以上谱段近红外光的干扰、损伤、致眩、致盲的威胁。氧化钒薄膜一般包括多种价态的钒的氧化物的混合成分，例如二氧化钒，五氧化二钒，三氧化二钒，当然也可以为单一组分的薄膜本申请不做具体限定。其中，近红外截止滤光片的过滤效果优于氧化钒薄膜。
氧化钒薄膜等一些相变材料薄膜以及近红外截止滤光片过滤近红外光一般都用在摄影机、投影机等的镜头上，阻止红外线穿过镜头造成图片损伤、灼伤镜头，但是目前并没有将近红外截止滤光片、氧化钒薄膜应用于对激光防护上，解决激光对光电探测器的致眩、致盲等问题。
本申请激光防护设备中的近红外光滤光器件1可以对近红外谱段的激光进行过滤，极大的削减近红外激光带来的干扰和损伤，同时，非线性防护膜2对可见光谱段的激光进行阻挡，极大的削减可见光谱段的激光带来的干扰和损伤，本申请中的激光防护设备不仅可以对激光进行防护，而且可以对处于可见光和近红外两个谱段的激光进行防护，激光护谱段宽，拓宽激光防护设备的应用范围。
请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种激光防护设备的结构示意图。在上述实施例的基础上，激光防护设备还包括：
位于所述近红外光滤光器件1与所述非线性防护膜2之间的快门3；
与所述快门3相连的激光告警器件4，用于探测激光并触发所述快门3。
具体的，激光告警单元接收到激光的照射时，触发快门3使快门3闭合，响应时间为1ms，详细的控制过程已为本领域技术人员所熟知，此处不再详细赘述。快门3关闭后，可以有效阻挡连续的激光，避免连续的激光对光电探测器等需要防护的设备造成损伤、致眩、致盲等。
本申请还提供一种激光防护系统，请参考图3，该系统包括：
上述的激光防护设备和待防护设备。
可选的，所述待防护设备为光电探测器或者二次成像系统；
其中，所述激光防护设备中的非线性防护膜2位于所述光电探测器的焦平面处或者位于所述二次成像系统的前焦面处。
本申请激光防护系统的激光防护设备中的近红外光滤光器件1可以对近红外谱段的激光进行过滤，极大的削减近红外激光带来的干扰和损伤，同时，非线性防护膜2对可见光谱段的激光进行阻挡，极大的削减可见光谱段的激光带来的干扰和损伤，从而对待防护设备进行防护，避免待防护设备发生损伤、致眩、致盲等。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的激光防护设备及防护系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种激光防护设备，其特征在于，包括：
近红外光滤光器件，用于过滤近红外谱段的激光；
与所述近红外光滤光器件相对设置的非线性防护膜，用于阻挡可见光谱段的激光。
2.如权利要求1所述的激光防护设备，其特征在于，所述非线性防护膜的材料为下述任一种或者任意组合：
酞菁，石墨烯，卟啉，碳纳米管。
3.如权利要求1所述的激光防护设备，其特征在于，所述近红外光滤光器件为近红外截止滤光片。
4.如权利要求1所述的激光防护设备，其特征在于，所述非线性防护膜为酞菁防护膜，石墨烯防护膜，卟啉防护膜，碳纳米管防护膜中的任意组合叠加膜。
5.如权利要求1所述的激光防护设备，其特征在于，所述近红外光滤光器件为氧化钒薄膜。
6.如权利要求1至5任一项所述的激光防护设备，其特征在于，还包括：
位于所述近红外光滤光器件与所述非线性防护膜之间的快门；
与所述快门相连的激光告警器件，用于探测激光并触发所述快门。
7.一种激光防护系统，其特征在于，包括：
如权利要求1至6任一项所述的激光防护设备和待防护设备。
8.如权利要求7所述的激光防护系统，其特征在于，所述待防护设备为光电探测器或者二次成像系统；
其中，所述激光防护设备中的非线性防护膜位于所述光电探测器的焦平面处或者位于所述二次成像系统的前焦面处。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712734A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-26 | 苏州大学 | 含簇合物的高分子金属配合物及其制备 |
| CN103293822A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 中北大学 | 一种非线性光学碳纳米颗粒与酞菁类化合物杂化材料的制备方法 |
| CN103605247A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-02-26 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双层级联光限幅器 |
| CN106403721A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-15 | 南京航空航天大学 | 一种宽波段激光防护方法及结构 |
| CN109678892A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-26 | 江苏大学 | 卟啉-羧基化氧化石墨烯纳米杂化非线性光学材料的制备方法及其应用 |
| CN109917498A (zh) * | 2017-12-12 | 2019-06-21 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 双模式智能响应的激光防护结构及具备该结构的光学探测器 |
-
2020
- 2020-08-12 CN CN202010805484.2A patent/CN111929758A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712734A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-05-26 | 苏州大学 | 含簇合物的高分子金属配合物及其制备 |
| CN103293822A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-09-11 | 中北大学 | 一种非线性光学碳纳米颗粒与酞菁类化合物杂化材料的制备方法 |
| CN103605247A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-02-26 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 双层级联光限幅器 |
| CN106403721A (zh) * | 2016-09-12 | 2017-02-15 | 南京航空航天大学 | 一种宽波段激光防护方法及结构 |
| CN109917498A (zh) * | 2017-12-12 | 2019-06-21 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 双模式智能响应的激光防护结构及具备该结构的光学探测器 |
| CN109678892A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-26 | 江苏大学 | 卟啉-羧基化氧化石墨烯纳米杂化非线性光学材料的制备方法及其应用 |
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