[發明專利]基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置

有效

• 申請號: 201710447037.2
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107436437B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 歐陽名釗;付躍剛;蔡雨軒
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S17/88;G01S7/481
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 陶尊新

基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置涉及光電探測技術領域，該裝置包括：激光器；將所述激光器發出的光束形成準直光的準直透鏡組；改變自身的折射率，使所述準直光聚焦位置沿光軸往復改變的可調諧液晶變折射率元件；將所述準直光擴束的擴束透鏡組；控制所述可調諧液晶變折射率元件折射率的液晶單元控制器；所述激光器、準直透鏡組、可調諧液晶變折射率元件和擴束透鏡組依次同光軸設置。本發明實現了光焦度的周期性震蕩調諧，并具有很高的掃描頻率，能夠實現對目標空間域內的被探測系統焦面的快速、高效掃描，實現“貓眼效應”匹配，極大提高被探測系統的探測概率。

技術領域

本發明涉及光電探測技術領域，具體涉及一種基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置。

背景技術

利用敵方光電探測系統的“貓眼效應”可以有效發現、摧毀或致盲敵方光電系統。基于目前“貓眼探測”的研究來看，影響敵方光電探測系統的探測概率的主要因素是激光主動探測系統的主動光源是否能夠在被探測系統的焦面或分劃板處聚焦，我們稱之為主動探測系統對被探測系統的離焦。當主動探測激光束與被探測系統焦面離焦產生后，其由“貓眼效應”產生的反射能量將成指數形式衰減，這將影響主動探測系統中接收子系統的回波接收效率，從而影響激光主動探測系統的整體探測效率。

從實際工程應用出發，由于主動探測系統的主動探測波長通常采用近紅外激光光源，波長單一。但被探測系統的設計光譜范圍非常廣泛，這就意味著主動探測激光光源必然產生與被探測系統的色差存在，所以上述的主動光束與被探測系統的離焦幾乎是必然存在的，這是導致目前激光主動探測系統探測距離降低的主要原因。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置，與傳統激光主動探測裝置相比，其特點在于在激光主動發射系統光路中加入了可調諧的變折射率液晶組件。

本發明解決技術問題所采用的技術方案如下：

基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置，該裝置包括：

激光器；

將所述激光器發出的光束形成準直光的準直透鏡組；

改變自身的折射率，使所述準直光聚焦位置沿光軸往復改變的可調諧液晶變折射率元件；

將所述準直光擴束的擴束透鏡組；

控制所述可調諧液晶變折射率元件折射率的液晶單元控制器；

所述激光器、準直透鏡組、可調諧液晶變折射率元件和擴束透鏡組依次同光軸設置。

當由激光器發射的主動探測激光束經由準直透鏡組準直，通過可調諧液晶變折射率元件和擴束透鏡組后，經過大氣傳輸入射到被探測系統中后，由于液晶單元控制器控制可調諧液晶變折射率元件上的加載電壓，進而控制可調諧液晶變折射率元件的折射率做周期性變化，從而導致通過擴束透鏡組出射主動激光束做從發散和會聚的周期變化，使得其在被探測系統內部焦平面附近的焦斑做沿光軸方向往復運動，從而實現主動激光探測光束焦點對被探測系統焦面的掃描，形成被探測系統反射能量峰值出現，增加主動探測系統的探測概率。

本發明的有益效果是：本發明實現了主動探測系統光焦度的周期性震蕩調諧，并具有很高的震蕩頻率。由于光焦度周期性調諧所產生的探測光束快速周期性發散、會聚，能夠實現對目標空間域內的被探測系統光學焦面的快速、高效掃描，實現“貓眼效應”最佳匹配條件，提高被探測系統的回波能量密度，從而提高被探測系統的瞬時探測概率。

附圖說明

圖1本發明基于可調諧液晶變折射率的激光主動探測裝置結構示意圖。

圖2本發明可調諧液晶變折射率元件結構示意圖。