[發明專利]一種基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置

在審

• 申請號: 202010048276.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111123552A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 范超;韓東成
• 申請（專利權）人: 安徽省東超科技有限公司
• 主分類號: G02B30/56
• 分類號: G02B30/56
• 代理公司: 北京景聞知識產權代理有限公司 11742
• 代理人: 賈玉姣

1.一種基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，包括：

脈沖種子源，所述脈沖種子源產生脈沖光束；

分光耦合器，所述分光耦合器設在所述脈沖光束的線路上用于將所述脈沖光束分成多個子光束；

多個振鏡組件，多個所述振鏡組件一一對應地設在多個所述子光束線路上，用于在水平或豎直方向上改變所述子光束的照射方向以將多個所述子光束在空中交匯并使空氣發生電離從而形成全息實像；

多個脈沖放大模塊，多個所述脈沖放大模塊一一對應地設在多個所述子光束的線路上用于對所述子光束的脈沖進行放大處理，且所述脈沖放大模塊位于所述振鏡組件與所述分光耦合器之間；

多個時間延遲線，多個所述時間延遲線一一對應地設在多個所述子光束的線路上，且所述時間延遲線位于所述脈沖放大模塊與所述振鏡組件之間，所述時間延遲線用于調整所述子光束的脈沖時間位置使得所述子光束在交匯點交匯時多個脈沖時間重合。

2.根據權利要求1所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，還包括：

多個脈沖壓縮裝置，多個所述脈沖壓縮裝置一一對應地設在多個所述子光束的線路上，且所述脈沖壓縮裝置位于所述脈沖放大模塊與所述時間延遲線之間，所述脈沖壓縮裝置用于壓縮所述子光束的脈沖寬度以提高所述子光束的脈沖光峰值功率。

3.根據權利要求2所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，還包括：

多個光束準直裝置，多個所述脈光束準直裝置一一對應地設在多個所述子光束的線路上，且所述光束準直裝置位于所述脈沖壓縮裝置與所述時間延遲線之間，所述光束準直裝置用于將所述子光束調整成滿足電離閾值的準直光束。

4.根據權利要求3所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，還包括：

水冷散熱器，所述水冷散熱器連接所述脈沖種子源、所述分光耦合器、所述脈沖放大模塊、所述脈沖壓縮裝置和所述光束準直裝置用于為所述脈沖種子源、所述分光耦合器、所述脈沖放大模塊、所述脈沖壓縮裝置和所述光束準直裝置散熱。

5.根據權利要求4所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，還包括：

脈沖光源殼體，所述脈沖種子源、所述分光耦合器、所述脈沖放大模塊、所述脈沖壓縮裝置和所述光束準直裝置均設在所述脈沖光源殼體內，所述脈沖光源殼體上形成有多個供所述子光束穿過的出光口；

溫度傳感器，所述溫度傳感器設在所述脈沖光源殼體內用于檢測所述脈沖光源殼體內部的溫度；

控制器，所述控制器信號連接所述溫度傳感器和所述水冷散熱器，用于控制所述脈沖光源殼體內的溫度。

6.根據權利要求5所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，所述控制器信號連接所述脈沖種子源、所述分光耦合器、所述脈沖放大模塊、所述脈沖壓縮裝置和所述光束準直裝置以控制所述子光束的輸出參數。

7.根據權利要求1所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，所述脈沖放大模塊包括：預放大模塊和主放大模塊，所述預放大模塊位于所述主放大模塊與所述分光耦合器之間。

8.根據權利要求1所述的基于光束交匯電離空氣的三維空中成像裝置，其特征在于，多個所述子光束的脈沖寬度為10fs-100ns，脈沖能量為10μJ-100mJ，脈沖重復頻率為50Hz-10MHz。