[發明專利]一種基于光柵衍射型探測器的激光告警裝置

有效

• 申請號: 201410447093.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104280011B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 高欣;楊生勝;王志斌;張瑞;黃艷飛;馮展組;莊建宏;陳友華;陳媛媛;安永泉;韓楓;張劍鋒
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01J9/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心11120
• 代理人: 仇蕾安,李愛英

技術領域

本發明涉及一種激光告警裝置，具體涉及一種基于光柵衍射型探測器的激光告警裝置。

技術背景

基于光柵衍射型探測器的激光告警裝置，在激光波長分辨率、角度分辨率、視場角等方面具有較大優勢，現有的這種告警裝置，多采用線陣CCD作為探測器，只能實現一維方向入射角的判別，對機載、星載等激光武器無法實現準確定位，利用2個線陣CCD和機械掃描裝置，可以實現二維方向入射角的判別，但是系統結構復雜，穩定性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光柵衍射型探測器的激光告警裝置，該裝置可以實現激光二維方向入射角的判別，且判別結果準確性高。

實現本發明的技術方案如下：

一種基于光柵衍射型探測器的激光告警裝置，包括光柵衍射型探測器和激光告警器；其中

光柵衍射型探測器用于將探測的激光信號轉換成模擬信號傳輸給激光告警器；

所述光柵衍射型探測器包括閃耀光柵結構、透鏡組(4)和焦平面陣列探測器(5)，其中閃耀光柵結構由閃耀光柵A(1)、閃耀光柵B(2)及透射材料(3)組成，所述閃耀光柵A(1)和閃耀光柵B(2)相同，且分別反向固連于透射材料(3)的兩端；透鏡組(4)位于閃耀光柵結構出射光的光路上，用于對閃耀光柵結構出射激光的零級和一級衍射光進行聚焦；焦平面陣列探測器(5)位于透鏡組(4)的焦平面處，用于對激光的零級和一級衍射光進行探測，將探測的激光信號轉換成模擬信號傳輸給激光告警器；

激光告警器對接收的模擬信號進行處理，獲取激光波長、方位角和俯仰角并傳輸出去，實現激光告警。

進一步地，本發明所述透射材料(3)與兩閃耀光柵的材料相同。

進一步地，本發明所述透射材料(3)的長度比兩閃耀光柵的光柵常數至少高兩個數量級。

進一步地，本法明所述探測器由激光告警器驅動控制。

進一步地，本發明所述激光告警器包括電平轉換模塊、電壓跟隨與濾波模塊、A/D轉換模塊、FPGA控制模塊、數據緩存模塊、DSP處理模塊、CAN通信模塊及電源模塊；其中

電源模塊用于為激光告警器上其它模塊供電；

FPGA控制模塊生成控制信號并傳輸給電平轉換模塊；

電平轉換模塊對所述控制信號進行電平轉換后分成兩路，一路作為探測器的驅動控制信號，另一路作為A/D轉換模塊的時鐘信號；

電壓跟隨與濾波模塊對來自探測器的模擬信號進行跟隨、濾波后傳輸給A/D轉換模塊；

A/D轉換模塊在所述時鐘信號的控制下，將接收的模擬信號模數轉換后生成數字信號，并經FPGA控制模塊傳輸給數據緩存模塊；

數據緩存模塊存儲所述數字信號，FPGA控制模塊將數據緩存模塊中存儲的數字信號傳輸給DSP處理模塊；

DSP處理模塊對接收的數字信號進行處理，獲取出激光信號的波長、方位角和俯仰角并經CAN通信模塊傳輸出去。

進一步地，本發明所述數據緩存模塊包括2片SRAM存儲器，用于實現數字信號的乒乓緩存。

進一步地，本發明所述FPGA控制模塊與DSP處理模塊之間通過EMIF接口進行通信。

有益效果

第一、本發明光柵衍射型探測器采用焦平面陣列探測器，因此在無需機械運動部件的情況下，系統即可實現對激光二維方向入射角的判別，抗振動能力強。

第二、本發明采用兩個完全相同的閃耀光柵反向對接，有效提高一級衍射的效率，同時保證正一級與負一級衍射的效率相同；同時，本發明兩閃耀光柵中間采用寬度遠大于光柵常數的透射材料連接，被測激光通過透射材料時無衍射，因此該結構可有效提高整個光柵結構的零級衍射效率；因此本發明光柵能量主要集中在零級和正負一級，有利于提高整個激光告警裝置的靈敏度。

第三、本發明光柵結構簡單，只需要把完全相同的兩個閃耀光柵通過透射材料反向對接即可實現，實現成本低。

附圖說明

圖1是本發明激光告警裝置的示意圖；

圖2是本實施例激光告警裝置的框圖；

圖3是面陣探測器模塊；

圖4是探測器驅動控制、AD采集電路框圖；

圖5是FPGA乒乓緩存框圖；

圖6是FPGA與DSP的通信接口模塊框圖；

圖7是CAN總線輸出電路模塊框圖。

具體實施方式

下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細闡述。