[發(fā)明專利]一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110336151.0
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102519305A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭汝海;邵帥;郭勁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): F41A33/00
• 分類號(hào): F41A33/00;G02B27/30
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電對(duì)抗研究領(lǐng)域，具體涉及對(duì)多譜段不可見(jiàn)紅外激光在光電系統(tǒng)中共孔徑發(fā)射中的光路對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題。

背景技術(shù)

由于大氣對(duì)激光的吸收，只留下三個(gè)重要的“窗口”區(qū)，即1～3μm、3～5μm和8～14μm可讓激光輻射通過(guò)，因而在探測(cè)應(yīng)用上，分別將這三個(gè)波段成為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外，大氣窗口波長(zhǎng)段在大氣中的光譜透過(guò)率如圖1所示。

而大功率激光器如Nd:YAG、氟化氘、COIL和CO₂激光的波段都處于大氣窗口的紅外波段，此波段對(duì)人眼不可見(jiàn)，對(duì)激光武器系統(tǒng)的裝調(diào)帶來(lái)了困難。而激光武器常常作用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)，對(duì)其光束指向精度要求極高。因此必須首先對(duì)激光器出射的不可見(jiàn)光的指向進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，目前檢測(cè)的方法很多，通常分為直接檢測(cè)和間接檢測(cè)兩種。直接檢測(cè)的方法可以采用紅外CCD探測(cè)器、四象限探測(cè)器(QPD)和位置傳感器(PSD)等對(duì)激光光斑進(jìn)行接收，然后通過(guò)質(zhì)心法確定激光光束的指向。間接檢測(cè)的方法可以避免高能激光對(duì)常規(guī)探測(cè)器的損傷，一般通過(guò)對(duì)激光諧振腔耦合輸出鏡的傾斜角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得不可見(jiàn)高能激光束的角度偏移量來(lái)確定激光束的指向。但由于激光諧振腔耦合輸出鏡的加工精度也會(huì)相應(yīng)的引入誤差，沒(méi)有直接測(cè)量法獲得的激光指向精度高。

高能激光武器中經(jīng)常包括多種波段的激光器，以往通常采用在主發(fā)射系統(tǒng)上附帶其他波長(zhǎng)激光的發(fā)射系統(tǒng)，這樣必須保證各個(gè)發(fā)射系統(tǒng)出射光束保持平行輸出，在遠(yuǎn)場(chǎng)無(wú)法保證各個(gè)波長(zhǎng)激光打擊到同一作用目標(biāo)上。

考慮到對(duì)激光武器機(jī)動(dòng)性的要求，還需要把各波長(zhǎng)激光器進(jìn)行車載、機(jī)載和艦載，所以對(duì)激光對(duì)準(zhǔn)精度和穩(wěn)定性方面提出了更嚴(yán)格的要求。目前激光武器系統(tǒng)中通常利用同一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)在近紅外、中波紅外波和長(zhǎng)波段多譜段發(fā)射激光進(jìn)行攻擊目標(biāo)、觀察測(cè)距和跟蹤瞄準(zhǔn)。

目前通常紅外激光發(fā)射光路的對(duì)準(zhǔn)監(jiān)視通常采用紅外成像系統(tǒng)，一般價(jià)格較高，通常一套花費(fèi)百萬(wàn)，這樣多路監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的造價(jià)較高，技術(shù)難度較高，且易受環(huán)境溫度影響。這樣就急迫需要發(fā)明一種性價(jià)比較高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便的多譜段紅外激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有多譜段紅外激光監(jiān)視裝置對(duì)準(zhǔn)精度和穩(wěn)定性差的問(wèn)題，提供一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置。

一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置，該裝置包括近紅外激光器、中波紅外激光器、長(zhǎng)波紅外激光器、第一四象限探測(cè)器、第二四象限探測(cè)器、第三四象限探測(cè)器、第一快速反射鏡、第二快速反射鏡和第三快速反射鏡，所述近紅外激光器發(fā)出的近紅外光束入射至鍍有近紅外高反射膜的第一快速反射鏡，所述中波紅外激光器發(fā)出的中波紅外光束入射至鍍有中波紅外高反射膜的第二快速反射鏡，長(zhǎng)波紅外激光器發(fā)出的長(zhǎng)波紅外光束入射至鍍有長(zhǎng)波紅外高反射膜的第三快速反射鏡，所述第一快速反射鏡透射近紅外光束至第一四象限探測(cè)器，反射近紅外光束至第二快速反射鏡；所述第二快速反射鏡透射中波紅外光束至第二四象限探測(cè)器，第二快速反射鏡反射的中波紅外光束和經(jīng)第二快速反射鏡透射的近紅外光束入射至第三快速反射鏡；所述第三快速反射鏡透射長(zhǎng)波紅外光束至第三四象限探測(cè)器，第三快速反射鏡反射的長(zhǎng)波紅外光束和經(jīng)第三快速反射鏡透射的近紅光束以及中波紅外光束入射至同一目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)近紅外光束、中波紅外光束和長(zhǎng)波紅外光束的光路同時(shí)對(duì)準(zhǔn)。

本發(fā)明的工作原理：本發(fā)明所述的激光對(duì)準(zhǔn)裝置主要由三種譜段的激光源、四象限探測(cè)器系統(tǒng)、快速反射鏡及控制系統(tǒng)組成；三種譜段的激光源分別是三臺(tái)激光器為近紅外、中波紅外和長(zhǎng)波紅外提供激光光源，采用四象限探測(cè)器系統(tǒng)從部分漏光光學(xué)元件中接收光斑位置信息進(jìn)行監(jiān)視，最終光斑信息進(jìn)入快速反射鏡控制光斑處于理想對(duì)準(zhǔn)位置來(lái)保持多譜段光路同時(shí)對(duì)準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明可以同時(shí)采用一種類型探測(cè)器監(jiān)視三種譜段紅外激光光斑位置，并通過(guò)快速反射鏡迅速調(diào)整光束指向位置，具有抑制光束指向抖動(dòng)、消除微小平臺(tái)干擾的使用效果。具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、精度較高、檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單、暗電流小、光譜響應(yīng)范圍寬和成本較低等等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有激光大氣窗口示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置中三種紅外激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)原理示意圖；

圖3為本發(fā)明所述的一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置中單一紅外激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)裝置示意圖；

圖4為本發(fā)明所述的一種用于紅外多譜段激光監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)的裝置中光路監(jiān)視對(duì)準(zhǔn)控制回路示意圖。