[發(fā)明專利]應(yīng)用于太赫茲激光源的電控可變擴束比裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110391475.4
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102508223A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李琦;薛凱;李慧宇;陳德應(yīng);王騏
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于太赫茲激光源的電控可變擴束比裝置，屬于太赫茲測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太赫茲(Terahertz，簡稱THz)輻射通常指的是頻率在0.1-10THz范圍內(nèi)的電磁輻射，此波段內(nèi)的電磁輻射可以穿透大多數(shù)非金屬非極性物質(zhì)。太赫茲雷達(dá)相對于其他波段雷達(dá)，具有適中的搜索能力、覆蓋范圍和空間分辨率，是目前國內(nèi)外太赫茲技術(shù)研究的重點課題。

雷達(dá)散射截面(radar?cross?section，縮寫RCS)是雷達(dá)中的重要參數(shù)，對雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計、目標(biāo)識別和隱身技術(shù)都具有重要的指導(dǎo)意義。由于理論計算不能給出目標(biāo)精確的實際RCS，因此目標(biāo)實際RCS的測量至關(guān)重要。太赫茲RCS測量裝置不僅可以測量太赫茲波段的RCS，還可以通過頻率縮比技術(shù)對大尺寸目標(biāo)縮比模型的測量，獲得微波波段大尺寸目標(biāo)的RCS，從而大大降低大尺寸目標(biāo)微波波段RCS測量成本并縮短測量周期。

截止目前，國際上只有美國、德國、丹麥和芬蘭進(jìn)行了簡單目標(biāo)的太赫茲RCS測量。并且現(xiàn)有的太赫茲RCS測量裝置中，均沒有調(diào)節(jié)擴束比的裝置，因此進(jìn)行的測量只能針對尺寸相差不大的目標(biāo)。這些太赫茲RCS測量裝置測量尺寸相差較大的不同目標(biāo)時，由于不能改變照射到測量目標(biāo)的平行光束尺寸，會在測量中產(chǎn)生較大的測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有太赫茲RCS測量裝置在測量尺寸相差較大的不同目標(biāo)時，由于不能改變照射到測量目標(biāo)的平行光束尺寸，會產(chǎn)生較大的測量誤差的問題，提供一種應(yīng)用于太赫茲激光源的電控可變擴束比裝置。

本發(fā)明所述應(yīng)用于太赫茲激光源的電控可變擴束比裝置，它包括第一全反鏡、第二全反鏡、離軸拋物面鏡、一組置換離軸拋物面鏡、第一電控平移臺、第二電控平移臺、第三電控平移臺、第一電控升降臺、第二電控升降臺、第一電控旋轉(zhuǎn)臺、第二電控旋轉(zhuǎn)臺、第三電控旋轉(zhuǎn)臺、第四電控旋轉(zhuǎn)臺、第一固定支架、第二固定支架、光學(xué)平臺和控制器，

離軸拋物面鏡與一組置換離軸拋物面鏡中的任一個組成共焦離軸拋物面鏡組，

第一全反鏡固定安裝在第三電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)臺面上，且所述第一全反鏡的反射面與該第三電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)臺面相垂直，第三電控旋轉(zhuǎn)臺的底面固定在第一固定支架的上端面，

一組置換離軸拋物面鏡沿豎直方向依次固定安裝在第一電控升降臺的升降臺面上，所述第一電控升降臺的固定部件固定安裝在第一電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)臺面上，

第一固定支架和第一電控旋轉(zhuǎn)臺均固定安裝在第三電控平移臺上，并分別通過固定底板與所述第三電控平移臺滑動連接，

第一電控平移臺和第二電控平移臺相對平行固定安裝在光學(xué)平臺上；第三電控平移臺跨接在第一電控平移臺和第二電控平移臺之間，并且第三電控平移臺的兩端分別通過固定底板與第一電控平移臺和第二電控平移臺滑動連接，

離軸拋物面鏡通過固定底板與第二電控升降臺的長降臺面連接，第二電控升降臺固定安裝在第二電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)臺面上；

第二全反鏡固定安裝在第四電控旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)臺面上，第四電控旋轉(zhuǎn)臺固定在第二固定支架上；

第二電控旋轉(zhuǎn)臺和第二固定支架固定安裝在光學(xué)平臺上；

控制器由運動平臺控制模塊、微調(diào)節(jié)運動平臺控制模塊和擴束參數(shù)設(shè)置模塊組成，

運動平臺控制模塊用于控制電控平移臺步進(jìn)電機工作，所述步進(jìn)電機用于驅(qū)動第一電控平移臺和第二電控平移臺的運動臺面，使第三電控平移臺沿第一電控平移臺和第二電控平移臺的導(dǎo)軌同步平移運動，運動平臺控制模塊還用于控制第一升降步進(jìn)電機工作，所述第一升降步進(jìn)電機用于驅(qū)動第一電控升降臺的升降臺面做升降運動；

微調(diào)節(jié)運動平臺控制模塊用于分別控制四個旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機和第二升降步進(jìn)電機工作，所述四個旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機分別用于驅(qū)動第一電控旋轉(zhuǎn)臺、第二電控旋轉(zhuǎn)臺、第三電控旋轉(zhuǎn)臺和第四電控旋轉(zhuǎn)臺做旋轉(zhuǎn)運動；所述第二升降步進(jìn)電機用于驅(qū)動第二電控升降臺的升降臺面做升降運動；

擴束參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)置第一全反鏡、第二全反鏡、離軸拋物面鏡和置換離軸拋物面鏡的擴束比參數(shù)。

所述一組置換離軸拋物面鏡為三個置換離軸拋物面鏡。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明基于共焦離軸拋物面鏡組來實現(xiàn)太赫茲激光平行光束的擴束比的改變，由此實現(xiàn)了不同尺寸目標(biāo)RCS的精確測量。

本發(fā)明裝置具有精度高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、簡單易操作等優(yōu)點；它能根據(jù)不同尺寸目標(biāo)的測試要求，來改變輸入平行光束的擴束比，實現(xiàn)對輸入平行光束不同比例系數(shù)的擴束或壓縮。