[實用新型]一種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820397385.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN208043237U
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于洪濤;于洪波;賀東雷;尹驍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東建元和安科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J4/00
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一種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)，包括偏振光產(chǎn)生裝置、霧霾介質(zhì)模擬發(fā)生裝置和散射效應(yīng)測量裝置；散射效應(yīng)測量裝置包括分光棱鏡、偏振態(tài)測量儀、光功率計和計算機，分光棱鏡與霧霾介質(zhì)模擬發(fā)生裝置的出射玻璃窗口相對應(yīng)，光功率計、偏振態(tài)測量儀分別設(shè)置在分光棱鏡的兩條光傳輸路徑上。僅通過粒度儀測量煙霧粒度，光功率計、偏振態(tài)測量儀測得散射光強度、偏振stokes矢量，計算獲得偏振光的偏振度、線偏振度、偏振角和圓偏振度，最后建立霧霾介質(zhì)復(fù)雜環(huán)境的光學(xué)模型，偏振光無需衰減、相位延遲、起偏等變換，保留了偏振激光由霧霾介質(zhì)環(huán)境出射后的原始狀態(tài)，測量更加準(zhǔn)確，使得激光傳輸特性的描述更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種激光探測設(shè)備，尤其涉及一種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在散射效應(yīng)測試系統(tǒng)的研究方面，國外開展研究較早，先后建立了各種不同規(guī)模的環(huán)境模擬設(shè)備，如英國陸軍科學(xué)研究院車輛環(huán)境測試系統(tǒng)，其溫度測量范圍可以達到50度，濕度可到85×（1±0.05） RH（≤40℃），太陽輻射強度最大1kW/m2，模擬的最大風(fēng)速為35m/s。、美國阿伯丁試驗場兵器環(huán)境的多光譜偏振投影系統(tǒng)采用短薄紅外成像該系統(tǒng)可生成靜態(tài)圖像和視頻圖像（可達200赫茲）。

但是，霧霾介質(zhì)或其它粒子分布不均勻、粒子形狀不規(guī)則的介質(zhì)，其散射環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，這些散射介質(zhì)會對光的傳輸及傳統(tǒng)的光成像造成相當(dāng)程度的影響，導(dǎo)致成像效果的對比度下降，清晰度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)，這種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)能夠使得激光傳輸特性的描述更加準(zhǔn)確。采用的技術(shù)方案如下：

一種激光在低對比度環(huán)境下傳輸特性的測試系統(tǒng)，包括偏振光產(chǎn)生裝置，其特征是：還包括霧霾介質(zhì)模擬發(fā)生裝置和散射效應(yīng)測量裝置；霧霾介質(zhì)模擬發(fā)生裝置包括煙霧箱體、煙霧發(fā)生裝置、鼓風(fēng)機、煙霧排空裝置、反射裝置和粒度儀，煙霧箱體上開設(shè)有入射玻璃窗口和出射玻璃窗口，入射玻璃窗口與所述偏振光產(chǎn)生裝置相對應(yīng)，反射裝置設(shè)置在煙霧箱體中，煙霧發(fā)生裝置通過鼓風(fēng)機及管道與煙霧箱體的底部相通連接，粒度儀與煙霧箱體的底部相通連接，煙霧排空裝置與煙霧箱體的頂部相通連接；散射效應(yīng)測量裝置包括分光棱鏡、偏振態(tài)測量儀、光功率計和計算機，分光棱鏡與出射玻璃窗口相對應(yīng)，光功率計、偏振態(tài)測量儀分別設(shè)置在分光棱鏡的兩條光傳輸路徑上，粒度儀、偏振態(tài)測量儀、光功率計均通過數(shù)據(jù)線與計算機連接。

上述偏振光產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生偏振激光。

上述霧霾介質(zhì)模擬發(fā)生裝置用于產(chǎn)生多種霧霾介質(zhì)環(huán)境，其中煙霧發(fā)生裝置用于產(chǎn)生煙霧并送入到煙霧箱體中，煙霧發(fā)生裝置可以采用超聲波霧化器，煙霧排空裝置則將煙霧從煙霧箱體的頂部抽出，煙霧排空裝置則可以采用抽風(fēng)機和管道相配合的結(jié)構(gòu)。

工作原理：偏振光產(chǎn)生裝置產(chǎn)生偏振激光，偏振激光從入射玻璃窗口射入到煙霧箱體中的霧霾環(huán)境中，然后從出射玻璃窗口射出并射入分光棱鏡，分別由粒度儀、光功率計、偏振態(tài)測量儀測得煙霧粒度、散射光強度、偏振stokes矢量，然后分別上傳給計算機，計算機根據(jù)偏振stokes矢量的四個參量計算出偏振光的偏振度DoP、線偏振度DoLP、偏振角AoP和圓偏振度DoCP，然后，計算機再根據(jù)煙霧粒度、散射光強度、偏振度DoP、線偏振度DoLP、偏振角AoP和圓偏振度DoCP，并結(jié)合現(xiàn)有偏振光成像的數(shù)學(xué)模型，建立霧霾介質(zhì)復(fù)雜環(huán)境的光學(xué)模型。

作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述偏振光產(chǎn)生裝置包括基座、激光器、偏振片和波片，激光器、偏振片、波片依次安裝在基座上。激光器選用波長分別為455nm、532nm、670nm，以產(chǎn)生不同波長的光源。偏振片和波片將光源變?yōu)楦鞣N入射角度的線偏振光和圓偏振光。