CN116267878A - 一种便携式激光驱鸟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式激光驱鸟装置。所述便携式激光驱鸟装置包括：基频光纤激光器、传输光纤、光纤连接头、倍频发射模块、激光输出重复频率调节旋钮、激光输出功率调节旋钮，其中：基频光纤激光器用于产生脉冲重复频率可调的红外基频光；激光输出重复频率调节旋钮安置在所述基频光纤激光器上，与所述基频光纤激光器连接，用于控制所述基频光纤激光器的激光输出模式；激光输出功率调节旋钮安置在所述基频光纤激光器上，与所述基频光纤激光器连接，用于根据环境光照强度来调节所述基频光纤激光器的激光输出功率；光纤连接头的另一端与所述倍频发射模块紧密相连，倍频发射模块用于对于所述基频光纤激光器输出的红外基频光进行倍频处理。
Description
技术领域
本发明属于激光应用技术领域，具体涉及一种便携式激光驱鸟装置。
背景技术
由于人类活动范围的不断扩大，大量鸟类在机场、输电铁塔、变电站、高压塔等地栖息筑巢，严重地威胁着发电站、机场等地的安全运行，其中架空输电线路大多运行在荒郊野外，覆盖面广，生态环境又变化无常，极易受到鸟类活动对它的影响。国内外驱鸟方法主要有环境驱鸟、天敌驱鸟、音响驱鸟、煤气炮驱鸟、网捕与枪射、激光驱鸟、化学驱鸟、图案驱鸟等方法，其中激光驱鸟由于其较高的安全性和对鸟类而言较低的适应性，能够做到保护鸟类的同时对人类及电网运行没有损害，其有关技术和设备在近些年得到快速发展。
由于鸟类栖息地不平整，而传统的激光驱鸟装置的发射角度通常是固定的，这就使得激光驱鸟过程中存在许多盲区，对驱鸟效果有所影响。因此部分专利对激光驱鸟装置进行了改进，减少了发射盲区。目前，公开报道的激光驱鸟技术中主要是通过在发射器底部设置角度调节单元和水平传感器，以实现对激光发射角度的自由调整。其中专利CN204032166U提供的激光驱鸟器通过调节激光发射高度及角度，增加了激光的照射范围，提高了驱鸟效果；专利CN103222456A提供的一种手持式驱鸟激光枪装置，所采用的结构如图1所示，主要分为枪体部分(枪托1、手柄2、激光器开关3、枪杆4)、激光器部分(激光器壳体5、激光器前盖6、准直光学组件7、激光器8、工作指示灯9、工作电池10、激光器固定架11、激光器后盖12)、瞄准镜部分(瞄准镜13、瞄准镜固定架14)。但是上述已知技术均存在以下不足：1.单一的连续激光扫射模式不能实现爆闪效果，不仅驱鸟效果差而且容易造成鸟类的适应性；2.固定或较小的激光输出功率无法实现远距离、大范围、全天候驱鸟，使用条件受限。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种便携式激光驱鸟装置。
所述便携式激光驱鸟装置包括：基频光纤激光器1、传输光纤2、光纤连接头3、倍频发射模块、激光输出重复频率调节旋钮10、激光输出功率调节旋钮11，其中：
所述基频光纤激光器1用于产生脉冲重复频率可调的红外基频光，其输出端通过所述传输光纤2连接到固定在发射架上的光纤连接头3上，其中，所述发射架安装在装置主体上；
所述激光输出重复频率调节旋钮10安置在所述基频光纤激光器1上，与所述基频光纤激光器1连接，用于控制所述基频光纤激光器1的激光输出模式；
所述激光输出功率调节旋钮11安置在所述基频光纤激光器1上，与所述基频光纤激光器1连接，用于根据环境光照强度来调节所述基频光纤激光器1的激光输出功率；
所述光纤连接头3的另一端与所述倍频发射模块紧密相连，其中，所述倍频发射模块安装在装置主体上或者装置主体内部，用于对于所述基频光纤激光器1输出的红外基频光进行倍频处理。
在本发明一实施方式中，所述倍频发射模块包括准直透镜4、聚焦透镜5、倍频晶体6和输出镜7，其中：
所述准直透镜4、聚焦透镜5、倍频晶体6和输出镜7从左至右依次放置；
所述准直透镜4用于使经过传输光纤传输的红外基频光准直为平行光束入射到聚焦透镜5中；
所述聚焦透镜5用于将准直光沿轴向聚焦到倍频晶体6中；
所述倍频晶体6用于对于经过聚焦处理的红外基频光进行倍频处理；
所述输出镜7用于对于激光进行选模输出。
在本发明一实施方式中，所述装置还包括：观瞄镜8和激光器开关9，其中：
所述观瞄镜8固定安装在所述发射架的上方；
所述发射架下方安装有操作手柄，操作手柄上安装有激光器开关9，用于控制激光的输出。
在本发明一实施方式中，所述基频光纤激光器1与倍频发射模块相互独立设置。
在本发明一实施方式中，所述基频光纤激光器1为1064nm光纤激光器，且内置有电源。
在本发明一实施方式中，所述倍频晶体6为LBO晶体，两个表面均镀有1064nm和532nm增透膜。
在本发明一实施方式中，所述输出镜7为双色镜，镀有1064nm高反膜和532nm高透膜。
在本发明一实施方式中，所述观瞄镜8为高倍镜。
在本发明一实施方式中，所述装置主体为枪状结构。
本发明可获得脉冲重复频率在1-100Hz范围内可调、功率在0～100W范围内可调、具有连续和脉冲两种激光输出模式可选择的532nm绿光激光输出，具有连续照射和爆闪的功能，极大地增加了鸟类对绿光激光适应性的难度；可根据环境光照强度来调节激光功率，从而在保证有效驱鸟的同时减少光污染；基频光纤激光器和倍频发射模块分体式设计，有利于装置的小型化和轻量化，使得所述激光驱鸟装置具有高度的便携性和灵活性，以便适应各种野外驱鸟作业环境；能够有效驱离机场、输电铁塔、变电站等附近的飞鸟，从而有效保护电站、电网、机场等地的运行安全。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是在先的一种手持式激光驱鸟枪的结构示意图；
图2是根据本发明一实施例的便携式激光驱鸟装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图2是根据本发明一实施例的便携式激光驱鸟装置的结构示意图，如图2所示，所述便携式激光驱鸟装置包括：基频光纤激光器1、传输光纤2、光纤连接头3、倍频发射模块、激光输出重复频率调节旋钮10、激光输出功率调节旋钮11，其中：
所述基频光纤激光器1用于产生脉冲重复频率可调的红外基频光，其输出端通过所述传输光纤2连接到固定在发射架上的光纤连接头3上，其中，所述发射架安装在装置主体上；
所述激光输出重复频率调节旋钮10安置在所述基频光纤激光器1上，与所述基频光纤激光器1连接，用于控制所述基频光纤激光器1的激光输出模式，比如，所述激光输出重复频率调节旋钮10可控制所述基频光纤激光器1的激光输出模式在连续激光输出模式和脉冲激光输出模式两种激光输出模式间转换，比如，所述激光输出重复频率调节旋钮10在关闭状态下实现连续激光的输出，在打开状态下实现1-100Hz范围内脉冲重复频率分段式调节；
所述激光输出功率调节旋钮11安置在所述基频光纤激光器1上，与所述基频光纤激光器1连接，用于根据环境光照强度来调节所述基频光纤激光器1的激光输出功率，比如，所述激光输出功率调节旋钮11可对所述基频光纤激光器1的激光输出功率在0～100W间进行无级调节；
所述光纤连接头3的另一端与所述倍频发射模块紧密相连，其中，所述倍频发射模块安装在装置主体上或者装置主体内部，用于对于所述基频光纤激光器1输出的红外基频光进行倍频处理，比如，若所述基频光纤激光器1输出的是1064nm红外基频光，经过所述倍频发射模块倍频处理后能够输出波长为532nm的绿光激光；
在本发明一实施例中，所述激光驱鸟装置还可包括观瞄镜8和激光器开关9，其中，
所述观瞄镜8固定安装在所述发射架的上方；
所述发射架下方安装有操作手柄，操作手柄上安装有激光器开关9，用于控制激光的输出。
在本发明一实施例中，所述基频光纤激光器1可以选择为1064nm光纤激光器，且内置有电源，-所述基频光纤激光器1输出的1064nm红外基频光通过所述倍频发射模块后能够输出穿透力较强的532nm绿色激光。
在本发明一实施例中，所述传输光纤2在光纤外围包覆有可弯曲材料，以实现红外基频光的柔性传输，同时方便所述基频光纤激光器1的随意转动。
在本发明一实施例中，所述倍频发射模块包括准直透镜4、聚焦透镜5、倍频晶体6和输出镜7，其中：
所述准直透镜4、聚焦透镜5、倍频晶体6和输出镜7从左至右依次放置；
所述准直透镜4用于使经过传输光纤传输的红外基频光准直为平行光束入射到聚焦透镜5中；
所述聚焦透镜5用于将准直光沿轴向聚焦到倍频晶体6中；
所述倍频晶体6用于对于经过聚焦处理的红外基频光进行倍频处理，比如，若所述红外基频光为1064nm红外基频光，则所述倍频晶体6能够使所述1064nm红外基频光在二次非线性效应的作用下产生532nm绿光激光；
所述输出镜7用于对于激光进行选模输出，具体地，所述输出镜7可通过镀膜起到选择输出激光模式的作用，比如，当所述红外基频光为1064nm红外基频光时，所述输出镜7可借助镀膜选择仅输出532nm绿光激光。
在本发明一实施例中，所述基频光纤激光器1与倍频发射模块相互独立设置，以增加所述激光驱鸟装置的便携性和可操控性，比如，所述基频光纤激光器1可由操作者放在背包里背在身上，或者放在手提包里提在手里，而所述倍频发射模块可由操作者放在身前以方便操控。
在本发明一实施例中，所述装置主体可设置为枪状结构，以方便对于所述激光驱鸟装置的操控，如图2所示。
在本发明一实施例中，所述观瞄镜8为高倍镜。
基于上述，所述便携式激光驱鸟装置的工作原理为：假设所述基频光纤激光器1为1064nm光纤激光器，所述基频光纤激光器1产生脉冲重复频率可调的1064nm红外基频光，其中，所述红外基频光的脉冲重复频率、输出模式和输出功率均可根据实际应用进行调节，具体地，可由激光输出重复频率调节旋钮10来控制所述基频光纤激光器1的激光输出模式和激光输出重复频率，由激光输出功率调节按钮11来控制所述基频光纤激光器1的激光输出功率。所述基频光纤激光器1输出的1064nm红外基频光由传输光纤2经光纤连接头3传输至倍频发射模块，在所述倍频发射模块中，1064nm红外基频光依次通过准直镜4和聚焦透镜5整形后，注入倍频晶体6中进行腔外倍频，产生532nm绿光激光，最后通过输出镜7进行选模后输出中心波长为532nm的高功率绿光激光。
在本发明一具体实施例中，基频光纤激光器1输出功率可调谐(在0-100W范围内可调谐)、窄线宽(＜0.1nm)、高消光比(＞13dB)单模(M2＜1.3)的红外(中心波长为1064nm)基频光，尺寸为200×150×80mm3，重量小于7.5kg，稳定性优于5％；传输光纤2为保偏光纤，其尺寸可选择30/250μm；聚焦透镜5的焦距为400mm；倍频晶体6为LBO晶体，尺寸为3×3×40mm3，采用Ⅰ类相位匹配(θ＝90°，
)，两个表面均镀有1064nm和532nm增透膜(T>98％)；输出镜7为双色镜，镀有1064nm高反膜(R>99％)532nm高透膜(T>98％)，能够反射1064nm红外基频光，透射532nm绿光激光；观瞄镜8的放大倍率为10倍。
综上，本发明提出了一种便携式激光驱鸟装置，该驱鸟装置可以获得功率在0～100W范围内可调谐、具有连续和脉冲两种激光输出模式可选择的532nm绿光激光输出，且脉冲重复频率在1-100Hz范围内分段式可调，因此可具有连续照射和爆闪的功能，极大地增加了鸟类对绿光激光适应性的难度；此外，该驱鸟装置可根据环境光照强度来调节激光功率，从而可以选取合适的激光功率，比如，当白天光照强度较大时，为了避免自然光对激光光束能量的影响，可增大激光输出功率，当夜晚光照强度较小时，可减小激光输出功率，在保证有效驱鸟的同时减少光污染；最后，为了提升在不同环境下的适用性，该激光器还采用基频光纤激光器和倍频发射模块分体式设计，从而有利于装置的小型化和轻量化，便于携带，以便适应各种野外驱鸟作业环境。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种便携式激光驱鸟装置，其特征在于，所述装置包括：基频光纤激光器(1)、传输光纤(2)、光纤连接头(3)、倍频发射模块、激光输出重复频率调节旋钮(10)、激光输出功率调节旋钮(11)，其中：
所述基频光纤激光器(1)用于产生脉冲重复频率可调的红外基频光，其输出端通过所述传输光纤(2)连接到固定在发射架上的光纤连接头(3)上，其中，所述发射架安装在装置主体上；
所述激光输出重复频率调节旋钮(10)安置在所述基频光纤激光器(1)上，与所述基频光纤激光器(1)连接，用于控制所述基频光纤激光器(1)的激光输出模式；
所述激光输出功率调节旋钮(11)安置在所述基频光纤激光器(1)上，与所述基频光纤激光器(1)连接，用于根据环境光照强度来调节所述基频光纤激光器(1)的激光输出功率；
所述光纤连接头(3)的另一端与所述倍频发射模块紧密相连，其中，所述倍频发射模块安装在装置主体上或者装置主体内部，用于对于所述基频光纤激光器(1)输出的红外基频光进行倍频处理。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倍频发射模块包括准直透镜(4)、聚焦透镜(5)、倍频晶体(6)和输出镜(7)，其中：
所述准直透镜(4)、聚焦透镜(5)、倍频晶体(6)和输出镜(7)从左至右依次放置；
所述准直透镜(4)用于使经过传输光纤传输的红外基频光准直为平行光束入射到聚焦透镜(5)中；
所述聚焦透镜(5)用于将准直光沿轴向聚焦到倍频晶体(6)中；
所述倍频晶体(6)用于对于经过聚焦处理的红外基频光进行倍频处理；
所述输出镜(7)用于对于激光进行选模输出。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：观瞄镜(8)和激光器开关(9)，其中：
所述观瞄镜(8)固定安装在所述发射架的上方；
所述发射架下方安装有操作手柄，操作手柄上安装有激光器开关(9)，用于控制激光的输出。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基频光纤激光器(1)与倍频发射模块相互独立设置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基频光纤激光器(1)为1064nm光纤激光器，且内置有电源。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述倍频晶体(6)为LBO晶体，两个表面均镀有1064nm和532nm增透膜。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输出镜(7)为双色镜，镀有1064nm高反膜和532nm高透膜。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述观瞄镜(8)为高倍镜。
9.根据权利要求1-8任一所述的装置，其特征在于，所述装置主体为枪状结构。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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