WO2022217764A1 - 周视光探测装置及周视光收发系统 - Google Patents
周视光探测装置及周视光收发系统 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022217764A1 WO2022217764A1 PCT/CN2021/104767 CN2021104767W WO2022217764A1 WO 2022217764 A1 WO2022217764 A1 WO 2022217764A1 CN 2021104767 W CN2021104767 W CN 2021104767W WO 2022217764 A1 WO2022217764 A1 WO 2022217764A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- cylindrical lens
- lens
- conical
- signal source
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 68
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000005043 peripheral vision Effects 0.000 claims description 44
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 27
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
- H04B10/112—Line-of-sight transmission over an extended range
- H04B10/1123—Bidirectional transmission
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/40—Transceivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
Definitions
- the peripheral beam can be understood as a 360° surrounding beam, and the peripheral beam can be applied to laser fuze detection and photoelectric slip rings.
- the photoelectric receiving module can include a photodetector, a processing circuit electrically connected to the photodetector, and a photoelectric receiving end arranged at the photodetector.
- a bandpass filter wherein the optical density of the bandpass filter may be greater than or equal to 3, and the center wavelength of the bandpass filter may correspond to a preset wavelength range of the annular beam to be received.
- the bottom surface of the emission conical reflector may be flush with the end surface of the cylindrical lens, and a high-reflection film may be plated on the side surface of the emission conical reflector.
- the radius of the bottom surface of the receiving conical lens can be the same as the radius of the cylindrical lens, and an anti-reflection film can be plated on the side of the receiving conical lens, and the bandwidth of the anti-reflection film can cover the preset wavelength range of the annular beam to be received.
- the spatial optical signal source may include a first signal source and a second signal source
- light combining mirrors may also be provided on the outgoing optical paths of the first signal source and the second signal source, and the first signal source and the second signal source. They can be respectively arranged on the two light incident sides of the combining mirror.
- the above-mentioned emitting conical reflector 1009 and cylindrical lens 1007 form a circumferentially-viewed emitting portion, and the circumferentially-viewed emitting portion can convert the emitted light beam provided by the spatial light signal source 1005 into a circular light beam with a circumferential azimuth of 360°.
- the optical glass protective window 1001, the receiving conical lens 1006 and the cylindrical lens 1007 can form a circumferential receiving part; the cylindrical lens 1007 belongs to both the circumferential transmitting part and the circumferential receiving part, and the circumferential receiving part converts the annular light band into a circumferential receiving part.
- the receiving conical lens 1006 and the cylindrical lens 1007 can be integrally formed, or tightly connected by gluing; wherein, the receiving conical lens 1006 and the cylindrical lens 1007 can be made of glass materials.
- the spatial light signal source 1005 may include a light source and a modulator connected to the light source, and the modulator may be configured to modulate the light signal emitted by the light source accordingly.
- the light source can be a visible light diode, and when the light source is a visible light diode, the modulator adopts an LED current modulator.
- the modulator is a laser modulator.
- the optical density of the band-pass filter can be greater than or equal to 3, and the center wavelength of the band-pass filter can correspond to the preset wavelength range of the annular beam to be received, and the two wavelengths are matched to receive the output as much as possible.
- the circular light spot improves the receiving efficiency.
- the spatial optical signal source 1005 may include the first signal source 1051 and the second signal source 1052
- a light combiner 120 may be provided on the outgoing optical paths of the first signal source 1051 and the second signal source 1052, and the first signal The source 1051 and the second signal source 1052 can be respectively disposed on the two light incident sides of the light combiner 120 , and the emitted light beam provided by the first signal source 1051 can enter the light combiner 120 through one light incident side of the light combiner 120 , and the second light beam The emitted light beams provided by the signal source 1052 may enter the light combining mirror 120 through the other light incident side of the light combining mirror 120 , and the two emitted light beams are combined in the light combining mirror 120 and then exit.
- the peripheral light detection device can include a spatial optical signal source 1005 and a photoelectric receiving module 1004, and the spatial optical signal source 1005 and the photoelectric receiving module 1004 can be respectively arranged in the lower casing 118;
- the optical transceiver system may further include an electromagnetic driving device connected to the upper casing 111 and the lower casing 118 respectively, and the electromagnetic driving device is configured to drive the upper casing 111 and the lower casing 118 to rotate relative to each other.
- the emission beams provided by the first signal source 1051 and the second signal source 1052 respectively are combined by the beam combiner 120 , and then refracted by the reflector 110 , and then directed toward the emission conical reflector 1009 through the hollow channel of the cylindrical lens 1007 .
- the annular light spot formed by the cylindrical lens 1007 is divided into two light spots by the beam splitter 117, which can be respectively received by the first photoelectric receiving module 1041 and the second photoelectric receiving module 1042.
- the space and optical path are simple in design, which can meet the needs of the narrow space of the servo mechanism; the signal transmission and energy transmission are integrated and integrated to realize the function of non-contact slip ring.
- the inner core of the mechanism and the multiple transceiver units on the rotor arm of the servo mechanism will not affect the emission and reflection of the light beam, and thus will not affect the signal transmission and energy transmission.
- the light beam is then reflected by the emission conical reflector 1009 with a cone angle a of 90°, and the emission conical reflector 1009 is connected to the inner surface 113 of the cylindrical lens 1007.
- the material of the emission conical reflector 1009 and the material of the cylindrical lens 1007 can be the same or different.
- the surface of the emitting conical reflector 1009 is coated with a multi-layer reflective medium film or metal film, and the light beam is reflected by the cone surface of the emitting conical reflector 1009 as a ring-shaped annular beam.
- the divergence angle of the beam remains unchanged.
- the included angle between the lights is 90°, and the photoelectric receiving module 1004 installed on the lower casing 118 can receive part of the annular beam.
- the electromagnetic drive device of the embodiment of the present application includes two sets of upper and lower wireless energy transmission modules 115 and wireless energy transmission modules 116 .
- the hollow electromagnetic coupling coil of the wireless energy transmitting module 115 can be placed on the upper casing 111 to transmit electromagnetic power, and the hollow electromagnetic coupling coil of the wireless energy transmitting module 116 on the lower casing 118 can receive electromagnetic power, and there is no difference between the two. contact, but the closer the two are set, the better to improve energy transfer efficiency.
- the hollow electromagnetic coupling coil of the wireless energy transmitting module 115 and the hollow electromagnetic coupling coil of the wireless energy transmitting module 116 can both be hollow structures, so that the light beam can pass through them.
- the error angle is less than 0.05mrad.
- the present application provides a peripheral vision light detection device, which can realize the emission and reception of laser beams as a whole.
- the devices can respectively receive
- the wavelength of emission and reception can be set to be the same or different, so as to increase the versatility of use, the paths of emission and reception do not interfere with each other, improve transmission reliability, and realize the integrated function of transceiver.
- the cylindrical lens, emitting conical mirror, and peripheral light detection device of the present application are reproducible and can be used in a variety of industrial applications.
- the peripheral vision light detection device of the present application can be applied to a peripheral vision light transceiver system that needs to realize the integrated function of transceiver.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
一种周视光探测装置及周视光收发系统，涉及光通信技术领域。包括柱镜（1007），柱镜（1007）的轴心方向具有中空通道，中空通道的第一端口被配置于空间光信号源（1005）的出光侧，中空通道的第二端口的柱镜（1007）的端面上向中空通道内凹设有锥角呈90°的发射圆锥反射镜（1009），在柱镜（1007）的端面还贴合设置有锥角小于等于90°的接收圆锥透镜（1006），接收圆锥透镜（1006）朝向远离发射圆锥反射镜（1009）的一侧凸设，接收圆锥透镜（1006）外罩设有光学玻璃护窗（1001），光学玻璃护窗（1001）与柱镜（1007）固定，发射光束入射中空通道，通过发射圆锥反射镜（1009）的反射由柱镜（1007）的外侧壁出射圆环光束，通过光学玻璃护窗（1001）侧壁入射的环带光束进入接收圆锥透镜（1006）并反射，轴向通过柱镜（1007）后由柱镜的端面可由光电探测器接收圆环光斑，实现收发一体功能。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年4月15日提交中国专利局的申请号为202110408474X、名称为“周视光探测装置及周视光收发系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及激光通信技术领域，具体涉及一种周视光探测装置及周视光收发系统。
周视光束可理解为360°环绕光束，周视光束可以应用于激光引信探测和光电滑环等方面。
应用于激光引信探测中，进行光束布局时，使得发射光束的光轴可与弹轴垂直或呈一定夹角，从而形成圆盘状或圆锥状的光束探测场，发射光束与接收视场之间具有较强的定向性，较为适合在小型空空导弹中应用。应用于光电滑环时，光电滑环的旋转端和固定端的电气连接如供电、信号均是通过导电滑环来传输，但导电滑环触点与环体长期摩擦，会导致性能下降、可靠性低、抗电磁干扰能力差，对于高速的数字信号，传输衰减大，通信可靠性较差。
以上的周视光应用中，无论是激光引信探测还是光电滑环，现有技术中通常只能用于单独发射信号或单独接收信号，而不能实现接收和发射于一体，这样就使得在应用中存在多种不便，并且，在需要发送和接收的场景中，就需要分别单独设发送信号的装置和接收信号的装置，导致整体结构体积较大，而且在发射信号的装置与接收信号的装置相互配合中也容易存在传输衰减大，通信可靠性差的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种周视光探测装置及周视光收发系统，其可以构造成能够实现发射和接收于一体，且降低传输衰减，提高通信可靠性。
本申请实施例的一方面，提供一种周视光探测装置，其可以包括柱镜，柱镜的轴心方向可以具有贯通的中空通道，中空通道的第一端口可以被配置于空间光信号源的出光侧，中空通道的第二端口的柱镜的端面上向中空通道内可以凹设有发射圆锥反射镜，发射圆锥反射镜的锥角可以呈90°，在柱镜设置有发射圆锥反射镜一侧的端面还可以贴合设置有接收圆锥透镜，接收圆锥透镜朝向远离发射圆锥反射镜的一侧凸设，接收圆锥透镜的锥角可以小于等于90°，在接收圆锥透镜外罩可以设有光学玻璃护窗，光学玻璃护窗可以与柱镜固定连接，发射光束入射中空通道，通过发射圆锥反射镜的反射由柱镜的外侧壁出射圆环光束，通过光学玻璃护窗侧壁入射的环带光束进入接收圆锥透镜并反射，轴向通过柱镜后由柱镜的端面可由光电探测器接收圆环光斑。
可选地，还可以包括空间光信号源，其可以包括光源、光束准直镜以及与光源连接用于对光源出射的光束调制的调制器，光源以及设置在光源出光侧的光束准直镜连接设置于柱镜的端面，光源出射的光束可以经准直调节和调制后入射中空通道。
可选地，还可以包括设置在中空通道的第一端口处的光电接收模组，光电接收模组可以包括光电探测器、与光电探测器电连接的处理电路，以及设置在光电探测器接收端的带通滤光片，其中， 带通滤光片的光密度可以大于等于3，且带通滤光片的中心波长可以与待接收的环带光束的预设波长范围对应。
可选地，在柱镜与光电接收模组之间还可以设置有汇聚透镜，汇聚透镜可以用于将汇聚后的圆环光斑导入光电接收模组内。
可选地，在柱镜的中空通道的内壁，和/或，在柱镜的外侧壁上可以镀设有增透膜，增透膜的带宽可以覆盖发射光束的预设波长范围。
可选地，发射圆锥反射镜的底面可以与柱镜的端面平齐，且在发射圆锥反射镜的侧面可以镀设有高反膜。
可选地，接收圆锥透镜的底面半径可以与柱镜的半径相同，在接收圆锥透镜侧面可以镀设有增透膜，增透膜的带宽可以覆盖待接收的环带光束的预设波长范围。
可选地，柱镜的高度与半径的比值可以大于等于1。
可选地，空间光信号源可以包括第一信号源和第二信号源，第一信号源和第二信号源的出射光路上还可以设置有合光镜，第一信号源和第二信号源分别可以设置于合光镜的两入光侧。
可选地，在空间光信号源与柱镜之间还可以设置有反射镜，用于将空间光信号源出射的光信号反射后可以导入柱镜的中空通道。
可选地，还可以包括设置在中空通道的第一端口处的光电接收模组，光电接收模组可以包括第一光电接收模组和第二光电接收模组，第一光电接收模组和第二光电接收模组出射光路上还可以设置有分光镜，第一光电接收模组和第二光电接收模组可以分别设置于分光镜的两出光侧。
可选地，接收圆锥透镜和柱镜可以一体制作成型，或通过胶合的方式紧密连接。
本申请实施例的另一方面，提供一种周视光收发系统，其可以包括上述的周视光探测装置，还可以包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体之间可以通过轴承同轴转动连接，周视光探测装置的柱镜以及与柱镜连接设置的接收圆锥透镜、发射圆锥反射镜和光学玻璃护窗可以设置在上壳体内，周视光探测装置可以包括空间光信号源和光电接收模组，空间光信号源和光电接收模组可以分别设置在下壳体内；周视光收发系统还可以包括分别与上壳体和下壳体连接设置的电磁驱动装置，该电磁驱动装置构造成用于驱动上壳体和下壳体相对转动。
可选地，在上壳体上对应于柱镜外侧壁出射圆环光束的位置处还可以设置有光电接收器，上壳体上对应于光学玻璃护窗侧壁的位置还可以设置有信号发射源。
本申请实施例提供的周视光探测装置及周视光收发系统，周视光探测装置的柱镜内可以具有沿柱镜的轴心方向设置的中空通道，中空通道的第一端口处可以用于设置空间光信号源，中空通道的第二端口可以具有向中空通道内凹设置的发射圆锥反射镜，空间光信号源提供的发射光束射向发射圆锥反射镜，经发射圆锥反射镜的侧壁反射后经过中空通道，再由柱镜的内壁通过柱镜内部射向柱镜的外壁，最后由柱镜的外壁出射为圆环光束。柱镜设置发射圆锥反射镜一侧的端面还可以设置有接收圆锥透镜，接收圆锥透镜朝向远离发射圆锥反射镜的一侧凸设，接收圆锥透镜外部罩可以设有光学玻璃护窗，光学玻璃护窗和柱镜之间可以固定连接，环带光束入射光学玻璃护窗，并由光学玻璃护窗入射接收圆锥透镜，由接收圆锥透镜的侧壁透射进入接收圆锥透镜内部，在接收圆锥透镜内全反射后由接收圆锥透镜的底面出射进入柱镜，环带光束可以沿柱镜的轴向由柱镜的一端面导向另 一端面出射，由柱镜的端面出射圆环光斑，出射的圆环光斑可由接收器件接收。本申请实施例提供的周视光探测装置，能够一体实现激光束的发射和接收，通过柱镜的结构设计以及发射圆锥反射镜和接收圆锥透镜在柱镜上的不同嵌入设置方式，实现装置分别接收和发射圆环光束，发射和接收的波长可分别设置为相同或不同，以增加使用的广泛性，发射和接收的路径互相不干扰，提高传输可靠性，实现了收发一体的功能。
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种周视光探测装置的结构示意图之一；
图2是本申请实施例提供的一种周视光探测装置的结构示意图之二；
图3是本申请实施例提供的一种周视光探测装置的结构示意图之三；
图4是本申请实施例提供的一种周视光收发系统的结构示意图。
图标：1001-光学玻璃护窗；1004-光电接收模组；1041-第一光电接收模组；1042-第二光电接收模组；1043-光电接收器；1005-空间光信号源；1051-第一信号源；1052-第二信号源；1053-信号发射源；1006-接收圆锥透镜；1007-柱镜；1008-汇聚透镜；1009-发射圆锥反射镜；110-反射镜；111-上壳体；1110-内壁；112-外表面；113-内表面；114-轴承；115、116-无线能量发射模块；117-分光镜；118-下壳体；119-准直镜；120-合光镜；a、b-锥角。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
周视光束的应用包括周视激光引信探测和光电滑环等方面。对于周视激光引信探测来说，常用的光束布局方式主要包括多辐射方案、分区方案、分区扫描方案和同步扫描方案，各方案发射光束的光轴可与弹轴垂直或形成一定夹角，形成圆盘状或圆锥状的光束探测场。
例如，在多辐射方案中，接收器与激光器数量相等且视场匹配，发射、接收窗口在弹体周围均匀分布，多个辐射状窄光束共同形成探测场，发射光束与接收视场有很强的定向性。该方式对激光器发射功率要求不高，因而在小型空空导弹中应用的较多。
分区方案由几个扇形光束组成探测场，接收器与激光器数量相等且视场匹配。与多辐射方案相比，分区方案对激光器平均功率要求较高，可探测的最小目标尺寸较小。
分区扫描方案在分区视场内，只有激光器扫描形成探测场，多个探测器分区接收，能够有效利用激光器发射的所有功率，扩大作用距离。
同步扫描方案的发射、接收系统同步扫描探测接收。同步扫描方案将激光器全部功率集中为窄射束，因接收视场减小降低了背景噪声。同步扫描的重点是要求接收场与发射场同步匹配，结构复杂，需制作专门的高速旋转扫描系统和小型大功率激光器，可以实现较远的作用距离和较高的距离分辨率，在空载激光雷达中应用较多，如直升机激光防撞告警装置。
而在光电滑环应用时，光电滑环的旋转端和固定端的电气连接如供电、信号均是通过导电滑环来传输。但导电滑环触点与环体长期摩擦，会导致性能下降、可靠性低、抗电磁干扰能力差。因此，使用时也常采用光纤滑环替代导电滑环。光纤滑环是在传统的导电滑环中，加装光纤旋转连接器，通过机械拔插机构进行柔性连接，光纤滑环中选用光纤准直器、DOVE棱镜、微型精密轴系、机械连接及调整机构组成，光纤滑环用光纤传递信号，保密性强，电磁干扰较小便于远距离传输；产生的灰尘少，寿命长；体积小、重量轻；损耗小(<1.0dB)、旋转速率高(1000rpm)，但是光纤滑环的制造成本非常高，且无供电能力，仍然需要导电滑环的能量传递功能，而且，多通道的光纤滑环之间轴系需要保证精密对准，当长时间齿轮的磨损影响到光纤收发对准，就会严重影响信息传输的可靠性。
为解决现有技术中没有收发一体的周视系统，本申请实施例提供一种周视光探测装置，采用光学圆环波束的方式，实现收发异口径，通道分离集成，可实现收发一体的周视光束应用，提供非接触滑环收发一体化、周视激光雷达探测收发一体化的应用方案。
具体地，请参照图1，本申请实施例提供一种周视光探测装置，其可以包括柱镜1007，柱镜1007的轴心方向具有贯通的中空通道，中空通道的第一端口可以被配置于空间光信号源1005的出光侧，柱镜1007位于中空通道的第二端口的端面上可以向中空通道内凹设有发射圆锥反射镜1009，发射圆锥反射镜1009的锥角a可以呈90°，在柱镜1007设置有发射圆锥反射镜1009一侧的端面还可以贴合设置有接收圆锥透镜1006，接收圆锥透镜1006朝向远离发射圆锥反射镜1009的一侧凸设，接收圆锥透镜1006的锥角b可以小于等于90°，在接收圆锥透镜1006外侧罩可以设有光学玻璃护窗1001，光学玻璃护窗1001与柱镜1007之间可以固定连接，空间光信号源1005设置在中空通道的第一端口，并且空间光信号源1005可以朝向中空通道内发射光束，发射光束入射中空通道，在第二端口处，通过发射圆锥反射镜1009的侧面的反射，由柱镜1007的外侧壁出射呈圆环光束，实现本申请实施例的周视光探测装置中发射部分的圆环光束出射。
而且，通过光学玻璃护窗1001侧壁入射的环带光束进入本申请实施例的周视光探测装置内，首 先通过接收圆锥透镜1006进入接收圆锥透镜1006内，环带光束在接收圆锥透镜1006内全反射并由接收圆锥透镜1006的底面出射，接收圆锥透镜1006可以通过底面与柱镜1007的端面贴合设置，因此，由接收圆锥透镜1006的底面出射的环带光束可以沿柱镜1007的轴向由柱镜1007的该端面传输至另一端面出射一个圆环光斑，在柱镜1007对应端面的位置处可以设置光电探测器即可接收该圆环光斑，从而实现本申请实施例的周视光探测装置中接收部分的功能。
如图1所示，柱镜1007内部可以设置有中空通道，由于发射部分和接收部分可以分别由不同的光路进行，且发射和接收的光束传输方向也不相同，中空通道过柱镜1007的轴心设置，空间光信号源1005提供的发射光束射向发射圆锥反射镜1009，并经发射圆锥反射镜1009全反射后，通过中空通道、柱镜1007的内壁以及柱镜1007的外壁后出射圆环光束，环带光束由光学玻璃护窗1001的侧壁入射后入射接收圆锥透镜1006内，在接收圆锥透镜1006内全反射后由接收圆锥透镜1006底面进入柱镜1007内部，由于柱镜1007内部中空，环带光束可以沿柱镜1007的轴向传输至柱镜1007的另一端面出射为一圆环光斑，因此，发射部分和接收部分之间工作中也不会产生相互干扰，使得本申请实施例的周视光探测装置的发射和接收的信号传输稳定性均较佳。
发射圆锥反射镜1009的锥角a可以设置为90°，使得在发射圆锥反射镜1009侧面反射的发射光束能够根据其反射角度通过柱镜1007的侧壁由外侧壁的预设位置出射圆环光束。接收圆锥透镜1006的锥角b可以设置为小于等于90°，保证入射接收圆锥透镜1006内的光束在其内部反射至侧壁时全反射，因此进入接收圆锥透镜1006的光束只能以特定的角度(或角度的范围)由接收圆锥透镜1006的底面出射并进入柱镜1007，以便提高在柱镜1007内轴向传输并由柱镜1007端面出射的环带光束的接收率，降低传输过程中的损耗。
上述发射圆锥反射镜1009和柱镜1007形成周视发射部分，周视发射部分可以将空间光信号源1005提供的发射光束，被转化为周视方位360°的圆环光束。光学玻璃护窗1001、接收圆锥透镜1006和柱镜1007可以形成周视接收部分；柱镜1007既属于周视发射部分，同时还属于周视接收部分，周视接收部分将环形光带转化为周视方位360°的圆环光斑。
本申请实施例提供的周视光探测装置，柱镜1007内可以具有沿柱镜1007的轴心方向设置的中空通道，中空通道的第一端口处可以用于设置空间光信号源1005，中空通道的第二端口可以具有向中空通道内凹设置的发射圆锥反射镜1009，空间光信号源1005提供的发射光束射向发射圆锥反射镜1009，经发射圆锥反射镜1009的侧壁反射后经过中空通道，再由柱镜1007的内壁通过柱镜1007内部射向柱镜1007的外壁，最后由柱镜1007的外壁出射为圆环光束。柱镜1007设置发射圆锥反射镜1009一侧的端面还可以设置有接收圆锥透镜1006，接收圆锥透镜1006朝向远离发射圆锥反射镜1009的一侧凸设，接收圆锥透镜1006外部罩可以设有光学玻璃护窗1001，光学玻璃护窗1001和柱镜1007之间可以固定连接，环带光束可以入射光学玻璃护窗1001，并由光学玻璃护窗1001入射接收圆锥透镜1006，由接收圆锥透镜1006的侧壁透射进入接收圆锥透镜1006内部，在接收圆锥透镜1006内全反射后由接收圆锥透镜1006的底面出射进入柱镜1007，环带光束可以沿柱镜1007的轴向由柱镜1007的一端面导向另一端面出射，由柱镜1007的端面出射圆环光斑，出射的圆环光斑可由 接收器件接收。本申请实施例提供的周视光探测装置，能够一体实现激光束的发射和接收，通过柱镜1007的结构设计以及发射圆锥反射镜1009和接收圆锥透镜1006在柱镜1007上的不同嵌入设置方式，实现装置分别接收和发射圆环光束，发射和接收的波长可分别设置为相同或不同，以增加使用的广泛性，发射和接收的路径互相不干扰，提高传输可靠性，实现了收发一体的功能。
可选地，在柱镜1007的中空通道的内壁，和/或，在柱镜1007的外侧壁上可以镀设有增透膜，增透膜的带宽可以覆盖发射光束的预设波长范围。
在本申请实施例的周视光探测装置的发射部分，发射光束可以经过发射圆锥反射镜1009的反射后，需要依次通过柱镜1007的中空通道的内壁和柱镜1007的外侧壁出射，因此，可以在柱镜1007中空通道的内壁，或者柱镜1007的外侧壁，或者柱镜1007中空通道的内壁和柱镜1007的外侧壁可以镀设增透膜，以提高光传输过程中的透过率，减少传输光损耗。
其中，设置的增透膜的带宽需要覆盖发射光束的预设波长范围，这样一来，空间光信号源1005提供的发射光束入射中空通道，通过发射圆锥反射镜1009的反射依次由柱镜1007的内壁和外侧壁出射后形成的圆环光束，因带宽覆盖发射光束预设波长范围的增透膜的设置，能够使得圆环光束经过柱镜1007出射的过程中的光损耗尽可能小，提高光透过率。
另外，发射圆锥反射镜1009的底面与柱镜1007的端面可以平齐设置，且在发射圆锥反射镜1009的侧面可以镀设有高反膜。
发射圆锥反射镜1009的底面可以与柱镜1007的端面平齐，空间光信号源1005发出的发射光束可以入射中空通道，由发射圆锥反射镜1009的侧面反射呈圆环光束通过柱镜1007的外侧壁出射，在发射圆锥反射镜1009的侧面可以镀设有高反膜，能够尽可能提高发射圆锥反射镜1009侧面的光反射比，也能够进一步提高发射光束转换为圆环光束出射过程中的光利用率，降低光损耗。
可选地，如图1所示，对于接收圆锥透镜1006来说，接收圆锥透镜1006的底面半径可以设置为与柱镜1007的半径相同，并且在接收圆锥透镜1006侧面也可镀设增透膜，同样的，增透膜的带宽也设置为能够覆盖待接收的环带光束的预设波长范围。
接收圆锥透镜1006的底面半径可以与柱镜1007的半径相同，也就是说，接收圆锥透镜1006的底面和柱镜1007的端面能够严丝合缝地贴合设置，两者之间不留空隙，并且外缘紧密衔接，接收圆锥透镜1006中全反射并由其底面出射的环形光束能全部由柱镜1007的端面进入柱镜1007内。
其中，为实现两者严丝合缝地贴合，接收圆锥透镜1006和柱镜1007可一体制作成型，或通过胶合的方式紧密连接；其中，接收圆锥透镜1006与柱镜1007的材料可均选玻璃材料。
接收圆锥透镜1006侧面可以镀设有增透膜，以增强环形光带的透过率；增透膜的带宽可以覆盖待接收的环带光束的预设波长范围，这样能使环形光带最大程度地透过接收圆锥透镜1006，提高环形光带的有效传输率。
可选地，柱镜1007的高度与半径的比值可以大于等于1，当柱镜1007的高度与半径比值等于1时，即柱镜1007的高度和其半径相等，或者，还可以设置柱镜1007的高度大于半径(比值大于1)，即使得柱镜1007在高度与半径相等的状态下进一步细长，这样便于各器件的空间布置，柱镜1007 的高度与半径的比值还需与接收圆锥透镜1006的锥角b之间相关，接收圆锥透镜1006的锥角b越小，柱镜1007的设置越趋于细长。例如，可以设置接收圆锥透镜1006的底面半径为10mm，高度为15mm，接收圆锥透镜1006的半锥角为α＝arctan(3/4)，柱镜1007的高度为20mm，半径为10mm，柱镜1007的中空通道半径小于5mm，需要说明的是，中空通道在能够满足柱镜1007的加工能力的前提下，半径可以设置的尽可能小，以便在减少发射部分光传输距离的同时，能够为接收部分的柱镜1007传输提供足够的空间。
光学玻璃护窗1001可以是一种光学保护窗，光学玻璃护窗1001可以呈圆柱状，光学玻璃护窗1001的柱状侧壁的光学玻璃可以具有一定的厚度，因此，光学玻璃护窗1001的设置，除了能够有效的传输入射的光信号之外，还能够与柱镜1007之间固定并对接收圆锥透镜1006的部分提供有效的支撑。
光学玻璃护窗1001透射率可在93％以上，较高的透射率能使环形光带最大程度透过，提高光利用率；光学玻璃护窗1001的透射谱段可以设置在350nm-1750nm之间，保证接收部分的入射环带光束都能够入射，使周视光探测装置适用范围更广。
可选地，如图2所示，本申请实施例提供的周视光探测装置还可以包括空间光信号源1005，空间光信号源1005可以设置于柱镜1007的中空通道的第一端口，通过光纤与柱镜1007的端面连接。
空间光信号源1005作为本申请实施例的周视光探测装置中提供发射光束的光源，可固定设置于中空通道的第一端口处，空间光信号源1005可以通过光纤与柱镜1007的端面连接，通过光纤传输发射光束。
其中，在空间光信号源1005的出光侧还可设置准直镜119(图1中未示出，请参照图3所示)，用于对空间光信号源1005出射的发射光束进行准直调节，形成近似平行光束。
具体地，空间光信号源1005可以包括光源以及与光源连接的调制器，调制器可以配置成对光源发出的光信号进行相应的调制。其中，光源可为可见光二极管，当光源为可见光二极管，调制器采用LED电流调制器。当光源选用激光光源时，调制器选用激光调制器。
空间光信号源1005的输出接口是空间光束，光束的发散角是越小越好。并且，空间光信号源1005可以包括不止一个，当设置有多个空间光信号源1005时，可以选择多个空间光信号源1005出射相同波段范围的光信号，也可以选择多个空间光信号源1005出射不同波段范围的光信号，实现多通道信号的传递。
本申请实施例提供的周视光探测装置，还可以包括设置在中空通道的第一端口处的光电接收模组1004，光电接收模组1004可以包括光电探测器、与光电探测器电连接的处理电路，以及设置在光电探测器接收端的带通滤光片，其中，带通滤光片的光密度(OD)可以大于等于3，且带通滤光片的中心波长可以与待接收的环带光束的预设波长范围对应。
如图2所示，在中空通道的第一端口还可以设有光电接收模组1004，光电接收模组1004构造成接收环带光束经柱镜1007出射形成的圆环光斑，或者还可以通过光电接收模组1004进行光电转换。
带通滤光片的光密度可以大于等于3，并且，带通滤光片的中心波长可以与待接收的环带光束的预设波长范围对应，两者波长匹配，以尽可能的接收输出的圆环光斑，提高接收效率。
可选地，为了使得由柱镜1007端面输出的圆环光斑尽可能完全进入光电接收模组1004中接收处理，或者需要限定要求圆环光斑的接收尺寸，还可以在柱镜1007与光电接收模组1004之间设置汇聚透镜1008，汇聚透镜1008构造成用于对圆环光斑进行汇聚缩小，以便使汇聚后的圆环光斑都能够导入光电接收模组1004内。通过汇聚透镜1008的焦距等参数设置，能将圆环光斑汇聚成极小的圆环光斑，配合圆环光斑接收尺寸的要求应用。
在本申请的一个实施例中，空间光信号源1005的数量可以是一个(如图2所示)，只有一个光源的发射光束入射发射圆锥反射镜1009。
在本申请的另一个实施例中，如图3所示，空间光信号源1005可以包括第一信号源1051和第二信号源1052，也就是有两个光源可以分别提供发射光束，这两个发射光束在合束后均可入射发射圆锥反射镜1009。
因此，当空间光信号源1005可以包括第一信号源1051和第二信号源1052时，在第一信号源1051和第二信号源1052的出射光路上可以设置有合光镜120，第一信号源1051和第二信号源1052可以分别设置于合光镜120的两入光侧，第一信号源1051提供的发射光束可以经合光镜120的一入光侧入射合光镜120，第二信号源1052提供的发射光束可以经合光镜120的另一入光侧入射合光镜120，这两发射光束在合光镜120中合束后出射。其中，第一信号源1051和第二信号源1052可以设置为出射相同的发射光束，用于提高发射光束的光能量，或者，第一信号源1051和第二信号源1052也可以采用设置不同波长范围，或者以时分的方式分时传输，从而实现复用。
示例地，如图3所示，在空间光信号源1005与柱镜1007之间还可以设置有反射镜110，用于将空间光信号源1005出射的光信号反射后导入柱镜1007的中空通道。根据图3中可知，当空间光信号源1005包括第一信号源1051和第二信号源1052，以及，光电接收模组1004也设置有多组时，为了对于空间光信号源1005和光电接收模组1004在装置中的空间有效利用和避免干扰，可以通过设置反射镜110，对发射部分和接收部分的光路进行转折处理。例如，对于空间光信号源1005包括第一信号源1051和第二信号源1052的情况来说，两发射光束在合光镜120中可以合束后出射，合束的光可以射向反射镜110，经反射镜110反射后射向柱镜1007的中空通道。
因反射镜110的设置，可灵活选择空间光信号源1005的设置位置，便于空间布置，以排布其他的器件。因此，反射镜110的设置数量和设置位置并不仅限于图3中的举例，本领域技术人员可以根据需要进行具体设置。
仍旧对照图3所示，光电接收模组1004也可以包括第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042，在第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042出射光路上还设置有分光镜117，第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042分别设置于分光镜117的两出光侧。
前述提到，光电接收模组1004可以构造成接收环带光束依次经光学玻璃护窗1001、接收圆锥透镜1006后，由柱镜1007的端面出射形成的圆环光斑，当光电接收模组1004包括第一光电接收模 组1041和第二光电接收模组1042时，由柱镜1007端面出射的圆环光斑可以经过分光镜117分为两组，以分别由位于分光镜117的两出光侧的第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042接收，示例地，可以通过波长分光，使得第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042分别接收两不同波段的圆环光斑。第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042可实现一圆环光斑的两种不同波段的输出，以适应不同的需求。
本申请实施例的另一方面，请参照图4，还提供一种周视光收发系统，其可以包括上述的周视光探测装置，还可以包括上壳体111和下壳体118，上壳体111和下壳体118之间可以通过轴承114同轴转动连接，周视光探测装置的柱镜1007以及与柱镜1007连接设置的接收圆锥透镜1006、发射圆锥反射镜1009和光学玻璃护窗1001可以设置在上壳体111内，周视光探测装置可以包括空间光信号源1005和光电接收模组1004，空间光信号源1005和光电接收模组1004可以分别设置在下壳体118内；周视光收发系统还可以包括分别与上壳体111和下壳体118连接设置的电磁驱动装置，该电磁驱动装置构造成驱动上壳体111和下壳体118相对转动。
上壳体111和下壳体118之间可以通过轴承114连接，使得上壳体111和下壳体118之间可同轴相对转动。而且，上壳体111和下壳体118之间的相对转动是通过电磁驱动装置实现的，电磁驱动装置分别可以和上壳体111、下壳体118连接，以通过电磁作用驱动上壳体111和下壳体118相对转动。
其中，上壳体111内可以设置柱镜1007、接收圆锥透镜1006、发射圆锥反射镜1009和光学玻璃护窗1001，而下壳体118内可以设置空间光信号源1005和光电接收模组1004。
示例地，空间光信号源1005可以包括第一信号源1051和第二信号源1052；同时，下壳体118内还可以设有位于第一信号源1051和第二信号源1052的出射光路上的合光镜120。光电接收模组1004可以包括第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042；同时，下壳体118内还可以设有位于第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042出射光路上的分光镜117。而且，在空间光信号源1005和光电接收模组1004与柱镜1007之间的光路上还可以设置有反射镜110。
第一信号源1051和第二信号源1052分别提供的发射光束经合光镜120合束后，由反射镜110转折光路方向，经柱镜1007的中空通道射向发射圆锥反射镜1009。而环形光带由柱镜1007出射形成的圆环光斑经分光镜117分成两光斑，可以分别被第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042接收。
如图4所示，在上壳体111上对应于柱镜1007外侧壁出射圆环光束的位置处还可以设置有光电接收器1043，上壳体111上对应于光学玻璃护窗1001侧壁的位置还可以设置有信号发射源1053。
光电接收器1043可以构造成接收本申请实施例的周视光收发系统中发射部分形成的圆环光束，而本申请实施例的周视光收发系统中接收部分入射的环带光束也可以由设置的信号发射源1053提供。
下述以将本申请实施例提供的周视光收发系统具体应用在光电滑环中为例具体说明：
应用于光电滑环中时，空间和光路方面设计简单，适应伺服机构狭小空间的需要；信号传递与 能量传递复合一体化，实现非接触滑环功能，收发一体的周视光收发系统放置在伺服机构的内芯，多收发单元在伺服机构的转子臂上，都不会影响光束的发射与反射，继而不会影响信号传递与能量传递。
其中，发射圆锥反射镜1009和柱镜1007可以形成周视发射部分，光学玻璃护窗1001、接收圆锥透镜1006和柱镜1007可以形成周视接收部分，多收发单元指的是多个发射单元和多个接收单元，例如多个发射单元可以包括第一信号源1051和第二信号源1052，多个接收单元可以包括第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042；并且多个发射单元可以波长不同同时发射，也可以分时发射。而多接收单元是接收不同的波长，可以同时工作也可以分时工作。收发单元的数量可以设置为大于2的多个，具体数量上限受轴的大小空间位置约束设置，本领域技术人员可以在此要求范围内根据需要进行具体数量的设定，在前述的说明中，已经对于收发单元设置有多个时相互关系和避让方式进行了举例说明，此处不再赘述。
第一信号源1051和第二信号源1052可以分别发射出经过信息加载后的空间光波束，空间光波束可以通过点光源的准直镜119，准直光束的发散角在0.5mrad以内，越小越好，光波束的直径在1mm-2mm以内。两空间光波束经过合光镜120透射，并且合光镜120的透射波长可以透射空间光波束，光束经过反射镜110反射到发射圆锥反射镜1009表面，发射圆锥反射镜1009的锥面大小与光束大小匹配。光束再经过锥角a为90°的发射圆锥反射镜1009反射，发射圆锥反射镜1009与柱镜1007内表面113相连接，发射圆锥反射镜1009的材料与柱镜1007的材料可相同、可不同，发射圆锥反射镜1009表面镀多层反射介质膜或者金属膜，光束被发射圆锥反射镜1009的锥体表面反射为环形的圆环光束，光束的发散角不变，锥体的入射光与反射光之间的夹角为90°，安装在下壳体118的光电接收模组1004可以接收部分圆环光束。
安装在下壳体118的第一信号源1051和第二信号源1052发射光束，随着电磁驱动装置360°转动，发射圆锥反射镜1009与接收圆锥透镜1006之间相对静止，光学玻璃护窗1001与柱镜1007连接固定，光学玻璃护窗1001还可以与上壳体111的内壁1110连接，始终可以保证环形光带可以照射到接收圆锥透镜1006表面，并且光学玻璃护窗1001能够对结构起到支撑作用，接收圆锥透镜1006的锥角b为90°，接收圆锥透镜1006与柱镜1007可为一体化部件，环形光带进入柱镜1007后，经过柱镜1007外表面112多次反射，环形光带进入汇聚透镜1008聚焦光束，光束再经过分光镜117被分成两圆环光斑，两圆环光斑可以为不同波长响应的第一光电接收模组1041和第二光电接收模组1042使用。
如图4所示，本申请实施例的电磁驱动装置包括上、下两组的无线能量发射模块115和无线能量发射模块116。无线能量发射模块115的中空电磁耦合线圈可以置于上壳体111上，发射电磁功率，处于下壳体118上的无线能量发射模块116的中空电磁耦合式线圈接收电磁功率，两者之间是非接触，但两者之间设置的越近越好，以提高能量传输效率。无线能量发射模块115的中空电磁耦合线圈与无线能量发射模块116的中空电磁耦合式线圈可以都是中空结构，以便光束从中通过，另外，对于轴承114选用薄壁轴承，且设置轴系稳定度的误差角小于0.05mrad。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
本申请提供了周视光探测装置，其能够一体实现激光束的发射和接收，通过柱镜的结构设计以及发射圆锥反射镜和接收圆锥透镜在柱镜上的不同嵌入设置方式，实现装置分别接收和发射圆环光束，发射和接收的波长可分别设置为相同或不同，以增加使用的广泛性，发射和接收的路径互相不干扰，提高传输可靠性，实现了收发一体的功能。
此外，可以理解的是，本申请的柱镜、发射圆锥反射镜、周视光探测装置是可以重现的，并且可以应用在多种工业应用中。例如，本申请的周视光探测装置可以应用于需要实现收发一体功能的周视光收发系统中。
Claims (12)
- 一种周视光探测装置，其特征在于，包括柱镜，所述柱镜的轴心方向具有贯通的中空通道，所述中空通道的第一端口被配置于空间光信号源的出光侧，所述中空通道的第二端口的柱镜的端面上向所述中空通道内凹设有发射圆锥反射镜，所述发射圆锥反射镜的锥角呈90°，在所述柱镜设置有所述发射圆锥反射镜一侧的端面还贴合设置有接收圆锥透镜，所述接收圆锥透镜朝向远离所述发射圆锥反射镜的一侧凸设，所述接收圆锥透镜的锥角小于等于90°，在所述接收圆锥透镜外罩设有光学玻璃护窗，所述光学玻璃护窗与所述柱镜固定连接，发射光束入射所述中空通道，通过所述发射圆锥反射镜的反射由柱镜的外侧壁出射圆环光束，通过所述光学玻璃护窗侧壁入射的环带光束进入所述接收圆锥透镜并反射，轴向通过所述柱镜后由所述柱镜的端面可由光电探测器接收圆环光斑。
- 根据权利要求1所述的周视光探测装置，其特征在于，还包括空间光信号源，所述空间光信号源包括光源、光束准直镜以及与所述光源连接用于对所述光源出射的光束调制的调制器，所述光源以及设置在所述光源出光侧的所述光束准直镜连接设置于所述柱镜的端面，所述光源出射的光束经准直调节和调制后入射所述中空通道。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，还包括设置在所述中空通道的第一端口处的光电接收模组，所述光电接收模组包括光电探测器、与所述光电探测器电连接的处理电路，以及设置在所述光电探测器接收端的带通滤光片，所述带通滤光片的中心波长与待接收的环带光束的预设波长范围对应。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，所述柱镜的高度与半径的比值大于等于1，且在所述中空通道的内壁，和/或，在所述柱镜的外侧壁上镀设有增透膜，所述增透膜的带宽覆盖所述发射光束的预设波长范围。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，所述发射圆锥反射镜的底面与所述柱镜的端面平齐，且在所述发射圆锥反射镜的侧面镀设有高反膜。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，所述接收圆锥透镜的底面半径与所述柱镜的半径相同，在所述接收圆锥透镜侧面镀设有增透膜，所述增透膜的带宽覆盖待接收的环带光束的预设波长范围。
- 根据权利要求2所述的周视光探测装置，其特征在于，所述空间光信号源包括第一信号源和第二信号源，所述第一信号源和所述第二信号源的出射光路上还设置有合光镜，所述第一信号源和所述第二信号源分别设置于所述合光镜的两入光侧；所述周视光探测装置还包括设置在所述中空通道的第一端口处的光电接收模组，所述光电接收模组包括第一光电接收模组和第二光电接收模组，所述第一光电接收模组和所述第二光电接收模组 出射光路上还设置有分光镜，所述第一光电接收模组和所述第二光电接收模组分别设置于所述分光镜的两出光侧。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，在所述空间光信号源与所述柱镜之间还设置有反射镜，用于将所述空间光信号源出射的光信号反射后导入所述柱镜的中空通道。
- 根据权利要求3或7所述的周视光探测装置，其特征在于，在所述柱镜与所述光电接收模组之间还设置有汇聚透镜，所述汇聚透镜用于将汇聚后的所述圆环光斑导入所述光电接收模组内。
- 根据权利要求1或2所述的周视光探测装置，其特征在于，所述接收圆锥透镜和所述柱镜一体制作成型，或通过胶合的方式紧密连接。
- 一种周视光收发系统，其特征在于，包括如权利要求1至10中的任意一项所述的周视光探测装置，还包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间通过轴承同轴转动连接，所述周视光探测装置的柱镜以及与所述柱镜连接设置的接收圆锥透镜、发射圆锥反射镜和光学玻璃护窗设置在所述上壳体内，所述周视光探测装置包括空间光信号源和光电接收模组，所述空间光信号源和所述光电接收模组分别设置在所述下壳体内；所述周视光收发系统还包括分别与所述上壳体和所述下壳体连接设置的电磁驱动装置，用于驱动所述上壳体和所述下壳体相对转动。
- 根据权利要求11所述的周视光收发系统，其特征在于，在所述上壳体上对应于所述柱镜外侧壁出射圆环光束的位置处还设置有光电接收器，所述上壳体上对应于所述光学玻璃护窗侧壁的位置还设置有信号发射源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE112021000134.5T DE112021000134T5 (de) | 2021-04-15 | 2021-07-06 | Ein Erfassungsgerät peripheres Strahls sowie ein Übertragungssystem peripheres Strahls |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110408474.X | 2021-04-15 | ||
| CN202110408474.XA CN113141210B (zh) | 2021-04-15 | 2021-04-15 | 周视光探测装置及周视光收发系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022217764A1 true WO2022217764A1 (zh) | 2022-10-20 |
Family
ID=76812797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2021/104767 WO2022217764A1 (zh) | 2021-04-15 | 2021-07-06 | 周视光探测装置及周视光收发系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113141210B (zh) |
| DE (1) | DE112021000134T5 (zh) |
| WO (1) | WO2022217764A1 (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019119993A1 (zh) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种适用于旋转关节的新型光学通信系统及方法 |
| US20200204254A1 (en) * | 2018-12-25 | 2020-06-25 | Hangzhou Mo-Link Technology Co. Ltd | Free-space optical signal alignment and transmission device, system and method |
| CN211696271U (zh) * | 2020-05-07 | 2020-10-16 | 西南科技大学 | 基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200424587A (en) * | 2003-05-13 | 2004-11-16 | Ind Tech Res Inst | Refractive duplex optical transceiver module |
| TW200819797A (en) * | 2006-10-31 | 2008-05-01 | Quarton Inc | Tapered reflector and application device thereof |
| CN103955030B (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-28 | 天津大学 | 一种锥形折射的多通道光纤旋转连接器 |
| CN104155639A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-11-19 | 中国海洋大学 | 收发一体激光雷达装置 |
| KR20170096723A (ko) * | 2016-02-17 | 2017-08-25 | 한국전자통신연구원 | 라이다 시스템 및 이의 다중 검출 신호 처리 방법 |
| CN206601489U (zh) * | 2017-03-16 | 2017-10-31 | 西安交通大学 | 一种新型多线360°扫描式激光雷达 |
| CN110417466B (zh) * | 2019-07-12 | 2021-02-09 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种适用于旋转关节的光通信多收发系统及方法 |
| CN110941097A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-31 | 天津大学 | 激光周视探测的圆锥形视场发射光学系统 |
-
2021
- 2021-04-15 CN CN202110408474.XA patent/CN113141210B/zh active Active
- 2021-07-06 DE DE112021000134.5T patent/DE112021000134T5/de active Pending
- 2021-07-06 WO PCT/CN2021/104767 patent/WO2022217764A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019119993A1 (zh) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种适用于旋转关节的新型光学通信系统及方法 |
| US20200204254A1 (en) * | 2018-12-25 | 2020-06-25 | Hangzhou Mo-Link Technology Co. Ltd | Free-space optical signal alignment and transmission device, system and method |
| CN211696271U (zh) * | 2020-05-07 | 2020-10-16 | 西南科技大学 | 基于无衍射光束测量圆筒形件内壁表面形貌的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113141210A (zh) | 2021-07-20 |
| CN113141210B (zh) | 2022-05-13 |
| DE112021000134T5 (de) | 2023-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108270486B (zh) | 一种适用于旋转关节的新型光学通信系统及方法 | |
| US7203426B2 (en) | Optical subassembly of optical transceiver | |
| KR20190073381A (ko) | 광통신을 기반으로 하는 레이저 레이더 | |
| US7099589B1 (en) | Space-division multiplex full-duplex local area network | |
| CN110417466B (zh) | 一种适用于旋转关节的光通信多收发系统及方法 | |
| CN112068150B (zh) | 激光雷达和测距方法 | |
| CN110441757B (zh) | 数据传输装置及激光雷达系统 | |
| CN111447012B (zh) | 自组网编队飞机群激光全向通信光学系统及其通信方法 | |
| CN113267856A (zh) | 一种收发共轴紧凑激光收发装置 | |
| CN110320024B (zh) | 一种适用于旋转关节的光学轴向测量系统及方法 | |
| WO2022217764A1 (zh) | 周视光探测装置及周视光收发系统 | |
| US20210116689A1 (en) | Optics for transmission and/or reception element | |
| US20230271646A1 (en) | Data transmission apparatus, lidar, and intelligent device | |
| CN110441756B (zh) | 数据传输装置及激光雷达系统 | |
| CN113067641B (zh) | 一种非接触式滑环传输系统及相关光信号传输方法 | |
| CN112612065A (zh) | 同轴光纤传感器 | |
| US20230305236A1 (en) | Optical Signal Transmission System and Method for Rotary Joints | |
| US20230258887A1 (en) | Compact optical module including multiple active components and path changer component | |
| EP1416307A1 (en) | Bidirectional telescope | |
| CN215575799U (zh) | 一种combo pon光器件 | |
| US20120099870A1 (en) | Receptacle diplexer | |
| TWM605935U (zh) | 光學組件及其錐型孔芯圓筒模組 | |
| CN215067435U (zh) | 一种收发共轴紧凑激光收发装置 | |
| CN111665485B (zh) | 激光雷达 | |
| CN220043424U (zh) | 一种利用波分复用器的收发共轴紧凑激光收发装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21936636 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21936636 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |