CN203118138U

CN203118138U - 一种基于往复光线组网的激光拒止系统

Info

Publication number: CN203118138U
Application number: CN 201320095480
Authority: CN
Inventors: 江奇渊; 杨霄; 郭凯; 冯伟; 肖光宗; 张斌
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2023-03-04

Abstract

本实用新型涉及一种基于往复光线组网的激光拒止系统。包括激光器、反射镜、探测器、滤光片、伺服电路及后续装置、外框架、机械调整装置，其中，反射镜安置于外框架的内表面；激光器放置于外框架内一边的顶点处；探测器、滤光片、伺服电路及后续装置集成于外框架上对应激光器安装面的另一侧的顶点；机械调整装置由螺栓弹簧安装在外框架外部。利用平面镜对光线的反射达到了光源的复用，延长了光程，隔离出独立的警戒空间。将探测器、滤光片、伺服电路进行集成，将得到的信号以物理电平的形式输送到下一级的后续系统中，很好的提升该系统的功能复用。

Description

一种基于往复光线组网的激光拒止系统

技术领域

本发明涉及一种基于往复光线组网分割空间的激光拒止系统，该系统通过光源的切换和电路的响应可以达到入侵报警和入侵触发高功率激光，即“拒”和“止”的效果。

背景技术

目前，基于红外信号探测的预警系统技术业已成型，该技术基于对入侵物体特征红外辐射的探测来判断入侵事件，并做出进一步响应。但是该系统只能对接近探测器的物体做出判断，通过防红外遮盖手段可以轻易的干扰系统的准确判断。

基于往复光线的激光拒止系统利用的是光束的直线传播原理，入侵物体如果想要完全消除该系统的影响就必须要在入侵的同时把多路光完全复现，这在物理上几乎是不可能的，也就为基于往复光线组网的激光拒止系统提供了更好的可行性。

激光拒止系统利用光线的直线传播原理设计了一种警戒及响应系统，为安全警戒系统的设计提供了一种新的思路。该系统可搭建二维环形闭环结构（也可拓展至三维封闭空间）用于识别两空间之间的平面穿越运动，即入侵事件，主要应用于居家安防（窗）、博物馆重点文物防护、无人重点监控地域防护、野外营地搭建，并且可以通过响应系统的设计拓展至激光武器理念。

发明内容

该系统的设计利用平面镜对光线的反射达到了光源的复用，延长了光程，将光线以组网的形式拓展至二维面，并可以进一步将二维的光组网延拓为立体结构，隔离出独立的警戒空间。

该系统包括：激光器、反射镜、探测器、滤光片、伺服电路及后续装置、外框架、机械调整装置，其中，反射镜安置于外框架的内表面；激光器放置于外框架内一边的顶点处；探测器、滤光片、伺服电路及后续装置集成于外框架上对应激光器安装面的另一侧的顶点；机械调整装置由螺栓弹簧安装在外框架外部。

其中，所述外框架为上、下、左、右4个面或上、下、左、右、前、后6个面。

其中，所述激光器为1台、2台或4台。

其中，所述激光器：波段可使用任何波段。绿光的优点在于绿光具有丁铎尔效应，且人眼对绿光的敏感度高便于光路的调节；红外光的优点在于其不可见特性。

其中，所述反射镜成对设置，为两对或3对：根据最终拒止系统的结构和形状选取反射率高且衰减小的反射镜。以矩形为例，如图所示，该结构由两对条形反射镜组成的反射镜对构成，通过傍法线光线的往复返折，在反射镜构成的平面构成了一张光线组网，该组网的密集程度由傍法线光线偏折的角度决定。

探测器：安装在光路末端，将接受到的光信号转换为电信号。

滤光片：保证光强没有达到探测器的饱和极限，保护探测器。

伺服电路及后续装置：根据探测器给出的脉冲响应，触发报警装置以及后续的止动系统，以达到拒止的目的。

外框架和机械调整装置：将整个光路系统封装固定在外框架内，并且在外框架上安装机械调整装置，便于调整初始化和之后故障调整。

本发明的优点在于：

1、多次反射增加光束复用，甚至可以通过调整光路，只是用一个激光器和一个探测器进行防护，并结合扫描系统完成各种边框的防护。

2、结构简单，拓展性强。可以通过六个平面的结合完成对某环境的密闭，例如野外营房的构建，形如电子哨兵式的不可被逾越的封锁方式，并可以结合高功率激光器进行进一步的调整完成报警和自动警戒双重任务。

3、利用光线的直线传播特性可以设计不同形状的组网形式，得到不同的结构特性。

4、由于结构简单，复用性和拓展性较强，较易于实现降低产品的成本，实现产品化。

5、将探测器、滤光片、伺服电路进行集成，并将得到的信号以物理电平的形式输送到下一级的后续系统中，可以很好的提升该系统的功能复用型。本系统只考虑对入侵事件的判断，并提供输出信号端口，以备后续不同使用要求。

附图说明

图1为本发明的探测装置示意图；

图2为本发明的激光拒止系统机械结构图。

具体实施方式

下面结合图示对本发明进行进一步说明。

图1为本发明的探测装置示意图。光线从激光器出发，在平面镜间的多次反射会在空间形成唯一固定的光路，并且进一步在二维方向组网，当外界发生入侵事件时，光路会发生偏折，探测器上会出现一个骤然下跃的信号，通过电路放大、模数电转化等步骤，控制系统的进一步操作。

反射次数越多，光线组成的网格越密，当发生入侵事件时误判无响应的可能性就越小，保证一个空间到另一个空间的严格封锁，从另一个角度讲，我们可以根据所防范的主要目标大小设计该光网的疏密。

拒止系统的另一部分是止，通过提高激光器的功率，当发生入侵事件时，可以控制伺服电路产生响应，提升激光器功率，产生切割效应，进而达到止动的目的（可以通过高功率1064nm倍频系统，当发生入侵事件时撤出倍频晶体，瞬间达到高功率输出）。

提高光路进入探测器前的准直要求，将探测器植埋与调整架深处，光路的轻微偏折就会引起巨大的相应，同时通过和滤光片的配合，将漫反射干扰排除掉。并通过阈值的调整进一步增加系统的准确度。

图2为封装图，结构材料采用强度及抗形变、抗震性能都较好的铝合金，且封装使得系统密闭性较好，抗外界干扰能力强。中间四块为高反镜。系统中的机械调整装置采用螺栓螺母与弹簧的配合构成，结构简单，成本较低，且可较好地达到效果。

Claims

1.一种基于往复光线组网的激光拒止系统，包括激光器、反射镜、探测器、滤光片、伺服电路及后续装置、外框架、机械调整装置，其特征在于，反射镜安置于外框架的内表面；激光器放置于外框架内一边的顶点处；探测器、滤光片、伺服电路及后续装置集成于外框架上对应激光器安装面的另一侧的顶点；机械调整装置由螺栓弹簧安装在外框架外部。

2.根据权利要求1所述的一种基于往复光线组网的激光拒止系统，其特征在于，所述外框架为上、下、左、右4个面或上、下、左、右、前、后6个面。

3.根据权利要求1所述的一种基于往复光线组网的激光拒止系统，其特征在于，所述激光器为1台、2台或4台，波段为任何波段。

4.根据权利要求1所述的一种基于往复光线组网的激光拒止系统，其特征在于，所述反射镜成对设置，为2对或3对，根据最终拒止系统的结构和形状选取反射率高且衰减小的反射镜。