[發明專利]一種激光探測回路的構建方法

有效

• 申請號: 201610090991.6
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN105698618B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王文光;王劍琴;曾曉健;趙德政;孟衛兵;雷軍政;趙廣超;熊劍坤;湯軍偉;劉濤;謝曉暉;和鑫;張鵬;熊淑琴
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: F42C21/00
• 分類號: F42C21/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及一種激光探測回路的構建方法。屬于激光近炸引信探測領域。

背景技術

激光由于亮度強、單色性、相干性和方向性好等特點，可構成具有良好時間、空間分別率、高定距精度和高抗干擾性的探測系統，越來越多的應用于空面導彈或無人機上。目前，空面導彈或無人機多配裝發射光束和接收光束平行的前下視探測的激光近炸引信，且為了提高其作用可靠性和抗干擾性，通常設計一個距離閾值范圍(一般為15m-25m)，在實際使用過程中，必須先探測到該范圍內的距離數據，方才響應近距離探測數據。但是在導彈總裝后測試時，導彈通常置于距地面高度為1m-2m的支架上，對于軸平行前下視探測的激光近炸引信無法滿足探測距離閾值的條件，從而無法實現定距功能的測試。

因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種激光探測發射和接收回路的構建方法，用于在較小探測空間內實現激光遠距離探測。

為解決本發明的技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種激光探測回路的構建方法，將一定長度的光纖彎成半徑為R的螺旋狀光纖，用金屬盒子封裝起來，并將光纖兩端面固定在盒子的端面，使一端對準激光發射窗口，另一端對準激光接收窗口，保證激光發射視場和接收視場分別覆蓋光纖的兩端，當激光近炸引信發光探測時，激光從光纖的一端入射，在光纖內沿軸向以全反射的方式向前傳輸，從另一端出射，并進入激光近炸引信的接收視場，從而模擬激光照射目標時的探測回路，具體包括以下步驟：

a)選擇纖芯直徑為100μm的光纖；

b)滿足全反射條件的入射角式中，為激光入射角，n₁為纖芯折射率，n₂為包層折射率，n₀為光纖周圍媒質的折射率；

c)當光纖的彎曲半徑R與光纖纖芯直徑2a之比小于50時，光纖的透光量將會下降，為了保證透光量，選取R＞50*2a；

d)全反射的激光在直光纖內的光程式中，L為選取光纖的長度，θ₀為激光折射角；

e)全反射的激光在彎曲光纖內的光程式中，a為光纖纖芯半徑，R為光纖的彎曲半徑，α為光在彎曲光纖中兩次反射光程的中心角，其取值很小很小，因此可將

f)激光近炸引信的距離閾值(A1～A2)，利用上式即可確定所需光纖的長度

所述光纖兩端在激光探測回路模擬器對接面上的距離L1應與激光近炸引信發射窗口和接收窗口中心距離一致。

本發明的有益效果：本發明利用激光在光纖內的全反射傳播，在較小的空間內構建激光遠距離探測回路，確保在導彈總裝后測試時激光近炸引信可以探測到規定的距離閾值，繼而實現激光近炸引信的功能性測試，提高產品的測試性。

附圖說明

圖1為光纖結構圖。

圖2為光線在直光纖中反射圖。

圖3為光線在彎曲光纖中反射圖。

圖4為激光探測回路模擬器結構圖。

圖5激光近炸引信裝后測試連接示意圖。

其中，1、纖芯，2、包層，3、入射光線，4、光纖內的反射光線，5、光纖，6、光纖內的折射光線，7、彎曲的光纖纖芯，8、金屬盒子，9、螺旋狀光纖，10、激光探測回路模擬器對接面傾角，11、光纖兩端面，12、導彈，13、激光探測回路模擬器，14、激光近炸引信；

激光入射角，θ₀：激光折射角，ψ₀：激光反射角，2a：纖芯直徑，n₁：纖芯折射率，n₂：包層折射率，n₀：光纖周圍媒質的折射率，R：彎曲的光纖半徑，α：光在彎曲光纖中兩次反射光程的中心角α，A、B：光在彎曲光纖中兩次反射點，L1：光纖兩端在激光探測回路模擬器對接面上的距離，P：光線在此處彎曲。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。以下實施例僅用于說明本發明，不用來限制本發明的保護范圍。

光纖是工作在光波波段的一種圓柱形介質波導，把以光的形式出現的電磁波能量利用全反射原理約束在其界面內，并引導光波沿著光纖軸線的方向傳播。

如圖1所示，光纖的基本結構是兩層圓柱狀媒質，內層為纖芯1，外層為包層2，纖芯1的折射率n₁比包層2的折射率n₂稍大，當滿足一定入射條件時，光波就能沿著纖芯1向前傳播。