[發明專利]一種用于高精度主被動探測系統的光軸監測方法及裝置

無效

• 申請號: 201610236588.X
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105759254A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 況耀武;舒嶸;何志平;黃庚華;王海偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種用于高精度主被動探測系統的光軸監測裝置，包括激光發射系統(1)、光軸分離組件(2)、共用望遠鏡(3)、分色片(4)、被動成像系統(5)、激光接收系統(6)和光軸監測相機(7)，其特征在于：

所述的光軸分離組件(2)中的入射鏡(2-1)位于激光發射系統(1)的發射光路中，出射鏡(2-2)位于共用望遠鏡(3)的接收口徑范圍內；

所述的激光發射系統(1)經入射鏡(2-1)后的發射光束(1-1)的光軸與共用望遠鏡(3)的光軸成θ角，θ不小于0.5°，共用望遠鏡(3)為被動成像系統(5)、激光接收系統(6)和光軸監測相機(7)的共用光路部分，其中光軸監測相機(7)的光軸與共用望遠鏡(3)的光軸重合，被動成像系統(5)和激光接收系統(6)的光軸與共用望遠鏡(3)的光軸也成θ角，被動成像系統(5)和激光接收系統(6)光路通過分色片(4)進行分離；

所述的激光發射系統(1)發射的激光束被光軸分離組件(2)的入射鏡(2-1)分成兩束，第一束激光(1-1)透射后打到地面目標上，被目標漫反射后回波信號被共用望遠鏡(3)接收后透過分色片(4)進入激光接收系統(6)，同時地面目標自身輻射的信號也被共用望遠鏡(3)收集，經分色片(4)反射后進入被動成像系統(5)成像；第二束激光(1-2)被光軸分離組件(2)的出射鏡(2-2)前后表面反射后形成兩束光束(1-3)和(1-4)入射至共用望遠鏡(3)，分別被光軸監測相機(7)和被動成像系統(5)接收。

2.根據權利要求1所述的一種用于高精度主被動探測系統的光軸監測裝置，其特征在于：激光發射系統(1)發射的激光束被光軸分離組件(2)折轉后形成的光束(1-3)被光軸監測相機(7)接收，形成的光斑用于監測激光發射系統(1)和共用望遠鏡(3)的光軸變化，光束(1-4)由被動成像系統(5)接收，形成的光斑用于監測激光發射系統(1)、共用望遠鏡(3)和被動成像系統(5)之間的光軸相對變化。

3.根據權利要求1所述的一種用于高精度主被動探測系統的光軸監測裝置，其特征在于：所述的光軸分離組件(2)由入射鏡(2-1)、出射鏡(2-2)和結構框架(2-3)組成，入射鏡(2-1)和出射鏡(2-2)安裝于一個一體化的結構框架(2-3)內，結構框架(2-3)的材料可以為鈦合金、殷鋼等低膨脹系數材料，其中入射鏡(2-1)和出射鏡(2-2)的前表面法線與共用望遠鏡(1)的光軸分別成45°和-45°，入射鏡(2-1)的后表面相對前表面有一個楔角ω₁，滿足以下關系：

ω1=θ/(n·cos I,cos I-1),sin I=n·sin I,]]>

其中n為入射鏡(2-1)材料折射率，I和I’分別為光束在前表面的入射角和折射角；

出射鏡(2-2)的后表面相對前表面有一個楔角ω₂，滿足以下關系：

n·sin(I'+2ω₂)＝sin(I+θ)，sinI＝n·sinI'

其中n為出射鏡(2-2)材料折射率，I和I’分別為光束在前表面的入射角和折射角。

4.根據權利要求1所述的一種用于高精度主被動探測系統的光軸監測裝置，其特征在于：所述的入射鏡(2-1)前表面鍍特定比例的分光膜，后表面鍍對應激光發射系統波長的增透膜。