[發明專利]一種基于長時曝光的激光能量分布檢測裝置

無效

• 申請號: 201110415010.8
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102538960A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 楊絮;朱一峰;宋路;于林韜;陳桂芬
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;G01J1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于長時曝光的激光能量分布檢測裝置，其特征在于，該裝置由靶板(1)，能量采集探頭陣列(2)、能量分布檢測單元(3)、CCD關門控制單元(4)、無線數據發射單元(5)、光圈調節單元(6)、CCD相機(7)、無線數據接收單元(8)、數據處理控制單元(9)、檢測報告單元(10)組成；其中，能量采集探頭陣列(2)安裝在靶板(1)上，能量采集探頭陣列(2)、能量分布檢測單元(3)、CCD關門控制單元(4)和無線數據發射單元(5)依次用同軸電纜線連接，能量采集探頭陣列(2)、能量分布檢測單元(3)和無線數據發射單元(5)組成能量密度靶系統；無線數據發射單元(5)通過天線向無線數據接收單元(8)發送數據，光圈調節單元(6)安裝在CCD相機(7)的前端，光圈調節單元(6)通過電纜線與數據處理控制單元(9)相連，CCD相機(7)和數據處理控制單元(9)用同軸電纜線連接；無線數據接收單元(8)、數據處理控制單元(9)和檢測報告單元(10)依次用同軸電纜線連接，光圈調節單元(6)、CCD相機(7)、無線數據接收單元(8)、數據處理控制單元(9)和檢測報告單元(10)組成光斑圖像采集及處理系統；系統工作時，能量密度靶系統和光斑圖像采集及處理系統距離可以在3公里以上；

所述的靶板(1)：表面具有80％的光反射率的漫反射白板，中間開有能安放能量采集探頭陣列(2)的圓孔；

所述的能量采集探頭陣列(2)：由能將光能轉換為電能形式的光電傳感器組成；

所述的能量分布檢測單元(3)：將能量采集探頭陣列(2)傳出的電信號轉化為數字信號，并傳送給CCD關門控制單元(4)；

所述的CCD關門控制單元(4)：將從能量分布檢測單元(3)接收的數字信號和CCD關門信息傳送給無線數據發射單元(5)；

所述的無線數據發射單元(5)：將CCD關門控制單元(4)輸出的數字信號和CCD關門信息通過天線傳送給無線數據接收單元(8)；

所述的光圈調節單元(6)：根據接收到的數據處理控制單元(9)發出的控制信號來控制改變光圈的大小，以滿足不同環境光照下的曝光需要；

所述的CCD相機(7)：根據接收到的數據處理控制單元(9)發出的信號進行曝光與圖像的獲取，并將圖像信息傳送給數據處理控制單元(9)；

所述的無線數據接收單元(8)：接收能量密度靶系統中無線數據發射單元(5)所發送的數字信號及CCD關門信息，并將接收到的數據傳送給數據處理控制單元(9)；

所述的數據處理控制單元(9)：控制CCD相機(7)開門和關門；控制光圈調節單元(6)改變光圈的大小；將從CCD相機(7)和無線數據接收單元(8)接收到的信息傳送給檢測報告單元(10)；

所述的檢測報告單元(10)：具有數據融合、存儲、顯示和打印功能的計算機系統；

本發明裝置的工作過程如下：

步驟1、在測試場地選取3個位置，分別放置被測激光器(11)、能量密度靶系統和光斑圖像采集及處理系統；被測激光器(11)發射脈沖激光，最大脈沖間隔時間為T；將能量采集探頭陣列(2)安放靶板(1)上；保證被測激光器(11)發射的激光照射到靶板(1)上，并保證CCD相機(7)能拍攝到靶板(1)上的光斑圖像；

步驟2、CCD相機(7)拍攝靶板(1)的圖像，并將圖像信息傳送給數據處理控制單元(9)；數據處理控制單元(9)根據CCD相機(7)傳送的圖像的飽和度信息，對光圈調節單元(6)進行調節，使曝光時間為T時，背景光曝光強度不超過20％；

步驟3、被測激光器(11)向靶板(1)發射脈沖激光，能量采集探頭陣列(2)將接收到的光信號轉換為電信號，并將電信號傳送給能量分布檢測單元(3)；

步驟4、能量分布檢測單元(3)將接收到的電信號轉換為數字信號，并將數字信號發送給CCD關門控制單元(4)；

步驟5、CCD關門控制單元(4)將數字信號和CCD關門控制信號發送給無線數據發射單元(5)，再由無線數據發射單元(5)將數字信號和CCD關門控制信號發送給無線數據接收單元(8)；

步驟6、無線數據接收單元(8)將數字信號和CCD關門控制信號發送給數據處理控制單元(9)；

步驟7、數據處理控制單元(9)將CCD關門控制信號發送給CCD相機(7)，控制CCD相機(7)關門并拍攝靶板(1)上的激光光斑圖像，同時控制CCD相機(7)將拍攝的激光光斑圖像傳送給數據處理控制單元(9)；

步驟8、數據處理控制單元(9)控制CCD相機(7)開門；

步驟9、數據處理控制單元(9)將從無線數據接收單元(8)接收的數字信號和從CCD相機(7)接收的激光光斑圖像數據傳送給檢測報告單元(10)；

步驟10、檢測報告單元(10)將數據處理控制單元(9)傳送的數字信號與圖像數據進行融合，得出激光能量分布。