[發明專利]一種小型化可連續長時間出光的機載激光測照器

在審

• 申請號: 202010205057.0
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111427050A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 吳權;李磊;馮新;趙玉倩;李小青;張洪流;王能東;崔家珮;王能禮
• 申請（專利權）人: 北京國泰藍盾科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481;H01S3/00;H01S3/06;H01S3/094;H01S3/115;H01S3/16
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 馬賀

一種小型化可連續長時間出光的機載激光測照器，包括：電控一體化模塊和激光光電模塊；電控一體化模塊包括電源組件和控制組件；在激光光電模塊中，激光器采用LD泵浦Nd:YAG晶體結合被動調Q技術實現脈沖激光輸出，腔外楔形鏡微調激光器出射的激光方向，出光探測器通過探測輸出激光的漫反射光觸發控制電路開始計時，發射光學系統將激光擴束準直到一個較小的束散角預定值，接收光學系統收集從目標反射回來的回光信號并使回光信號成像會聚在后端光電探測器APD的感光面上，回光探測模塊探測由接收光學系統會聚在雪崩二極管APD感光面上的回光信號，經過光電信號轉換后，觸發控制電路停止計時，通過換算實現測距。

技術領域

本發明涉及激光技術應用領域，特別涉及一種用于激光制導機載光電吊艙中實現激光測距和目標指示功能的激光測照器。

背景技術

激光測照器是激光半主動尋的制導系統中的重要組成部分，用于實現激光測距，同時向目標發射激光束，為制導武器指示目標。

在激光制導過程中，激光測照器在對目標進行照射的同時進行目標測距，激光測距采用脈沖方式測距，即由激光器出射的一個脈沖激光，觸發出光探測器，此時電子學分系統中的計數器開始工作計時，此脈沖激光經過發射光學系統擴束準直后照射到被測目標，由其表面漫反射形成的回光信號經過接收光學系統聚焦在APD(雪崩光電二極管)探測器上，探測器探測到光信號后轉為電信號，觸發計數器停止工作，通過統計計數器內部電路所產生的脈沖個數，即可測出激光往返所用的時間(即ToF，飛行時間法)，換算后獲得目標距離，從而實現測距功能。

基于上述原理，對于機載設備，小型化設計尤為重要，對于空對地能實現300m～20km范圍的測距測程、10km目標指示的典型激光測照器，目前國內現有產品體積、重量較大如某型號產品尺寸280mm×150mm×130mm，重量3.6kg，不利于機載設備的高度集成，且僅能按照幾個循環出光典型如出光90s，休息60s，4個循環的工作模式進行目標照射，在某些需要長時間連續工作的作戰平臺下，現有激光測照器產品并不能滿足實際需求。

當激光測照器產品體積、重量較大，勢必增加光電吊艙光學載荷的負載壓力，不利于整個光電吊艙的緊湊設計。另一方面，當需要持續對目標進行指示跟蹤時，間斷式幾個循環的出光模式，未能對目標進行全程實時的照射，可能會影響激光制導過程。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種小型化可連續長時間出光的機載激光測照器，采用激光脈沖法實現激光測距，激光器采用LD泵浦Nd:YAG晶體和被動調Q技術實現1064nm脈沖激光輸出，可用于對目標進行照射指示。

根據本發明，提供了一種小型化可連續長時間出光的機載激光測照器，包括：電控一體化模塊和激光光電模塊；其中電控一體化模塊包括電源組件和控制組件，電源組件用于為機載激光測照器中的電氣組件供電；控制組件用于實現激光器溫控、激光測距計時以及各分系統信號反饋控制；而且其中激光光電模塊包括：激光器、腔外楔形鏡、出光探測器、發射光學系統、接收光學系統和回光探測模塊；其中激光器采用LD泵浦Nd:YAG晶體結合被動調Q技術實現脈沖激光輸出；腔外楔形鏡用于微調激光器出射的激光方向，使得激光出射方向與發射光學系統保持光軸一致性；出光探測器通過探測輸出激光的漫反射光觸發控制電路開始計時；發射光學系統用于將激光擴束準直到一個較小的束散角預定值發射出去；接收光學系統用于收集從目標反射回來的回光信號，使回光信號成像會聚在后端光電探測器APD的感光面上；回光探測模塊包括雪崩二極管APD和光電信號處理電路板，用于探測由接收光學系統會聚在雪崩二極管APD感光面上的回光信號，經過光電信號轉換后，觸發控制電路停止計時，通過換算實現測距。

優選地，激光光電模塊還包括：由散熱翅片和半導體制冷片組成的散熱器；半導體制冷片置于散熱翅片底部，熱端與散熱板焊接，冷端與激光器緊貼；半導體制冷片在通電后將激光器產生的廢熱傳導至熱端，由熱端傳導至散熱器。