CN201464035U - 一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计 - Google Patents

一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计 Download PDF

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王茜蒨
彭中
崔小虹
林幼娜
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Abstract

本实用新型涉及一种飞焦级激光微能量计，特别涉及一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，属于激光测量技术领域。它包括光学系统、探测系统和信号处理及显示系统。光学系统是由三块并排的透镜组成，三块透镜是共轴的，并排的三块透镜的排列顺序为凸透镜、凸透镜和凹透镜，探测器与三块透镜组是共轴的，并可相对移动，探测器的探测面的中心需要位于三块透镜组的聚焦点上，用于接收从光学系统传出的光源，对目标进行光能测量。它可以精确测量2.2fJ/cm2～5＊105fJ/cm2的激光能量，可在室内或室外使用。

Description

一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计
技术领域
本实用新型涉及一种飞焦级激光微能量计，特别涉及一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，属于激光测量技术领域。
技术背景
近年来随着激光制导、激光测距等产品的问世，激光远距离目标漫反射回波能量的检测也提到日程上来，它的最小量值都在几个fJ/cm2。
目前已查到的飞焦级激光微能量计是中国计量科学研究院于近年研制的产品，该产品是由探测器和信号处理及显示系统组成，它的最小可测量的能量为800fJ/cm2，缺点是不能测量小于800fJ/cm2的能量。
根据美国国家标准研究院的报道，在其国家标准实验室内通过扩大基准激光束的口径以及光楔分束的方法，建立了最小能量标准为2.6fJ/cm2的系统，该系统的能量接收器采用了雪崩光电二极管探测器(APD)，它的灵敏度高，需要在400V的工作电压和恒温的环境下进行工作，故不适用作通用的脉冲激光微能量计，它也没有观察、瞄准装置，不能对远距离目标脉冲激光漫反射回波信号进行检测，也不能在室外使用。
本实用新型在激光微能量计中引入了光学系统，使激光微能量计可测量到很小的光能。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中飞焦级激光微能量计不能测量小于800fJ/cm2能量的问题，提出了一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计。它可以精确测量2.2fJ/cm2～5*105fJ/cm2的激光能量。本实用新型的具有光学系统的飞焦级激光微能量计的测量能量范围为2.2fJ/cm2～5*105fJ/cm2。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的。
本实用新型的一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，包括光学系统、探测系统和信号处理及显示系统。其中，光学系统是由三块并排的透镜组成，三块透镜是共轴的，三块透镜的排列顺序为第一凸透镜、第二凸透镜和凹透镜，其中第一凸透镜的直径为202mm及以上。光源通过光学系统把光能量聚焦到探测系统的探测器上，探测器把光信号转换为电信号，然后进入信号处理及显示系统。
具有光学系统的飞焦级激光微能量计配有一个L型弯板和一个三脚架，工作时放在工作台上或放在三角架上，实现室内或室外测量使用。
探测器与三块透镜组是共轴的，并可相对移动，探测器的探测面的中心需要位于三块透镜组的聚焦点上，由于光源与飞焦级激光微能量计的距离不同，三块透镜对能量的聚焦点就会不同，可通过三块透镜组与探测器沿着光轴的相对移动，使探测器的探测面的中心位于三块透镜组的聚焦点上，用于接收从光学系统输出的光能，对目标进行光能测量。
有益效果
(1)具有光学系统的飞焦级激光微能量计的测量范围为2.2fJ/cm2～5*105fJ/cm2；
(2)三块透镜组与探测器沿着光轴可以相对移动，使探测器始终位于三块透镜组的聚焦点上；
(3)具有光学系统的飞焦级激光微能量计在室内或室外测量使用。
附图说明
图1为具有光学系统的飞焦级激光微能量计的系统组成；
图2为光学系统图；其中，1-第一凸透镜、2-第二凸透镜、3-凹透镜、4-探测器的探测面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细说明。
一种飞焦级激光微能量计，包括光学系统、探测系统和信号处理及显示系统，如图1所示；光源通过光学系统把光能量聚焦到探测系统的探测器上，探测器把光信号转换为电信号，然后进入信号处理及显示系统。
光学系统由并排的三块透镜组成，如图2所示，三块透镜是共轴的，并排的三块透镜的排列顺序为第一凸透镜1、第二凸透镜2和凹透镜3；第一凸透镜1与第二凸透镜2之间的距离为130mm，第二凸透镜2和凹透镜3之间的距离为0.15mm，其中第一凸透镜1的直径为202mm，焦距为434mm，第二凸透镜2的直径为140mm，焦距为183mm，凹透镜3的直径为120mm，焦距为-187mm；并排的三块透镜的组合焦距为340mm；探测器放置在三块透镜的组合焦距的焦平面上，探测器的中心在三块透镜的光轴上，光能经过光学系统的三块透镜之后进入探测器。飞焦级激光微能量计测量的能量的最小值为2.2fJ/cm2。

Claims (3)

1.一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，包含探测系统和信号处理及显示系统，其特征在于还包含光学系统；光学系统是由第一凸透镜(1)、第二凸透镜(2)和凹透镜(3)组成，三块透镜是共轴并排的，依次为第一凸透镜(1)、第二凸透镜(2)和凹透镜(3)；光源通过光学系统把光能量聚焦到探测系统的探测器上，探测器把光信号转换为电信号，然后进入信号处理及显示系统。
2.根据权利要求1所述的一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，其特征在于：第一凸透镜的直径为202mm及以上。
3.根据权利要求1所述的一种具有光学系统的飞焦级激光微能量计，其特征在于：探测器与三块透镜组沿着光轴相对移动，探测器的探测面的中心位于三块透镜组的聚焦点上，用于接收从光学系统输出的光能，对目标进行光能测量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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