[發明專利]一種探測入射激光方向的方法及信號探測裝置

無效

• 申請號: 200710069982.X
• 申請日: 2007-07-11
• 公開（公告）號: CN101086527A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 項震
• 申請（專利權）人: 項震
• 主分類號: G01S3/783
• 分類號: G01S3/783
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本發明涉及一種探測入射激光方向的方法，以及該方法所用的信號探測裝置。

背景技術

現有探測入射激光方向的技術(如美國專利US5604695)利用通光模板+陣列傳感器的方法(如圖1、圖2所示)，以一維的方向激光傳輸方向為例，圖中當激光10入射后，當入射角度θi變化時，落在組器件陣列8和7上的能量比例就會發生變化，如當θi＝0時，組器件陣列8和7上的能量相等，當θi沿圖中順時針方向增大時，組器件陣列7更多部分被陰影擋住，而組器件陣列8受到光照的面積增加，在光束能量分布均勻的情況下，兩者的能量比例和絕對光強度無關，只和激光入射方向相關。

推廣到二維的入射角度測量，可以用圖3示意的形式。圖3中的A+C的信號和B+D的信號之比可以用作Y方向的入射角度測量，A+B和C+D的信號比可以用作X方向的入射角度判斷。

但在實際應用中，上述的方案有兩個較大問題：

1、此方法的應用前提是入射光束的分布均勻，但是如果激光進行遠距離的傳輸后，由于大氣的影響，會造成局部的明暗的快速變化，導致到達傳感器表面的光強即使在θi＝0的條件下，不同光敏單元上的能量是不同的，即造成角度測量誤差。

2、此方法的探測的激光的入射角收到限制，如圖2所示，如果θi過大，使得：此時原有的能量比例的對應關系被破壞。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明的一個目的是提供一種新的入射激光方向的探測方法，該方法采用透鏡成像的方式，解決了上述的技術問題。

本發明的另外一個目的是提供上述的方法中專用的信號探測裝置。

為了實現第一個目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種探測入射激光方向的方法，其由通過成像透鏡匯聚入射激光，并通過第一半透半反鏡(O1)和第二半透半反鏡(O2)反射，沿z方向和x方向分別匯聚在第一可變密度濾光片(F1)和第二可變密度濾光片(F2)上，光線透過第一可變密度濾光片(F1)和第二可變密度濾光片(F2)后，落在第一探測器(P1)和第二探測器(P2)上，分別測定對應的2個信號輸出S1和S2；再測定透過第二半透半反鏡(O2)后的入射光線在第三探測器(P3)上的引起的信號輸出S3；然后通過以下公式可以求出T(X)和T(Z)的取值，而T(X)和T(Z)的值和位置坐標X、Z是線性關系，可以得到X、Z坐標的取值，并計算得到對應的空間入射角度：

S1＝S·R1·T(Z)·M1

S2＝S·T1·R2·T(X)·M2

S3＝S·T1·T2·M3

E13=S1/S3=S·R1·T(Z)·M1S·T1·T2·M3=R1·T(Z)·M1T1·T2·M3]]>