[發明專利]一種雙波長激光接收光學系統及激光測距接收裝置

有效

• 申請號: 201911014456.2
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110940282B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 趙幀娜;趙曉寧
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01S11/12
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種雙波長激光接收光學系統及激光測距接收裝置，沿光線入射方向依次設置有窄帶濾光片、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，窄帶濾光片為平板玻璃、第一透鏡為雙凸正透鏡，第二透鏡為雙凸正透鏡，第三透鏡為雙凹的負透鏡，第四透鏡為凸凹的正透鏡。該光學系統采用全球面設計，通過各個鏡片之間的空氣間距以及鏡片的光學參數的組合，能夠將1064nm和1570nm兩種波長的激光進行匯聚，并且降低背景噪聲的干擾。包含該光學系統的激光測距接收裝置，在第四透鏡后放置探測器，探測器是能夠將光信號轉換為電信號的光電轉換器件，可經過數據處理得到信號光發射和接收時間差，利用時間飛行原理得到目標距離。

技術領域

本發明屬于光學系統及激光測距技術，涉及一種雙波長激光接收光學系統及激光測距接收裝置。

背景技術

激光接收光學系統主要應用于激光測距系統中，能夠對信號光進行匯聚和降低背景噪聲的干擾。激光測距系統中最常用的波長為1064nm和1570nm，一般激光接收光學系統只針對單個激光波長設計，如專利CN208459704U中所描述的激光接收光學系統只針對1064nm激光進行設計，無法實現對雙波長(1064nm和1570mm)激光的匯聚。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種雙波長激光接收光學系統及激光測距接收裝置。

技術方案

一種雙波長激光接收光學系統，其特征在于包括包含沿光線入射方向依次設置的窄帶濾光片1、第一透鏡2、第二透鏡3、第三透鏡4和第四透鏡5；所述窄帶濾光片1為平板玻璃、第一透鏡2為雙凸正透鏡，第二透鏡3為雙凸正透鏡，第三透鏡4為雙凹的負透鏡，第四透鏡5為凸凹的正透鏡；窄帶濾光片與第一透鏡在光軸的空氣間隔為1mm，第一透鏡與第二透鏡在光軸的空氣間隔為2.2mm，第二透鏡與第三透鏡在光軸的空氣間隔為3.74mm，第三透鏡與第四透鏡在光軸的空氣間隔為12mm；所述窄帶濾光片、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的曲率半徑R1、曲率半徑R2、和透鏡厚度沿光線入射方向依次滿足下述關系：

所述的窄帶濾光片1鍍有干涉式窄帶濾光膜。

所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的兩面均鍍有能夠滿足1064nm和1570nm的增透膜。

所述第一透鏡的材料為H-BAK7、所述第二透鏡的材料為H-BAK6、所述第三透鏡的材料為H-ZF3、所述第四透鏡的材料為H-ZK5。

一種根據所述雙波長激光接收光學系統的激光測距接收裝置，其特征在于：沿光線入射方向，雙波長激光接收光學系統的第四透鏡5后放置探測器，放置于接收光學系統的焦平面上，兩者之間的空氣間隔71.35mm。

所述探測器采用能夠將光信號轉換為電信號的光電轉換器件。

所述探測器采用雪崩二極管。

有益效果

本發明提出的一種雙波長激光接收光學系統及激光測距接收裝置，沿光線入射方向依次設置有窄帶濾光片、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡。本發明的光學系統采用全球面設計，通過各個鏡片之間的空氣間距以及鏡片的光學參數的組合，使得該光學系統能夠將1064nm和1570nm兩種波長的激光進行匯聚，并且降低背景噪聲的干擾。包含該光學系統的激光測距接收裝置，在第四透鏡后放置探測器，探測器是能夠將光信號轉換為電信號的光電轉換器件，可經過數據處理得到信號光發射和接收時間差，利用時間飛行原理得到目標距離。