[發(fā)明專利]一種多程光斑的激光發(fā)射器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010748245.8
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111812854A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亓玉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 青島鐳創(chuàng)光電技術(shù)有限公司
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王鴻

本發(fā)明涉及一種多程光斑的激光發(fā)射器，包括激光源和透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)，激光源設(shè)置于透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)的主光軸上，所述透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)包含環(huán)形反射鏡和準(zhǔn)直透鏡；所述環(huán)形反射鏡包括環(huán)形反射部分及中空部分，環(huán)形反射部分朝向準(zhǔn)直透鏡；準(zhǔn)直透鏡球面部分分為兩個區(qū)域，分別為外環(huán)區(qū)域和中心區(qū)域；激光源射出的光束一部分通過準(zhǔn)直透鏡直接射出，另一部分通過外環(huán)區(qū)域和環(huán)形反射鏡反射后通過中心區(qū)域射出，兩束激光的發(fā)散角不同。該發(fā)明實現(xiàn)激光多程光斑大小差別小，能量密度均一的技術(shù)特色。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器的制造和應(yīng)用，具體而言，涉及一種多程光斑的激光發(fā)射器。

背景技術(shù)

激光通訊、激光能量傳輸、激光模擬對抗等光學(xué)發(fā)射與接收系統(tǒng)中，為充分利用激光的指向性和低發(fā)散性，往往需要較長的有效工作距離。因此激光發(fā)射端會調(diào)節(jié)至激光的小發(fā)散角狀態(tài)。但光斑仍然隨著傳輸距離的增加逐漸變大，即較近距離與較遠(yuǎn)距離處的光斑大小會差別很大。這種狀態(tài)對激光接收端造成很大困擾，一是能量近端與遠(yuǎn)端的能量密度差別很大，探測器件選擇困難，二是光斑大小差別大造成定位精度和探測器布局的困難。首先，當(dāng)激光發(fā)射器和探測器矩陣距離較近時，激光發(fā)射器射出的光束發(fā)散角應(yīng)該大點，以免光束照射在探測器矩陣中的探測器之間，使得激光發(fā)射器的命中率降低；其次，當(dāng)激光發(fā)射器和探測器矩陣距離較遠(yuǎn)時，激光發(fā)射器射出的光束發(fā)散角應(yīng)該小點，以免光束經(jīng)過較長光程后，光斑變大，在光斑內(nèi)可能會照射到較多數(shù)量的探測器，使得測量精度偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多程光斑的激光發(fā)射器，以實現(xiàn)激光多程光斑大小差別小，能量密度均一的技術(shù)特色。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種多程光斑的激光發(fā)射器，包括激光源和透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)，激光源設(shè)置于透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)的主光軸上，所述透鏡準(zhǔn)直系統(tǒng)包含環(huán)形反射鏡和準(zhǔn)直透鏡；所述環(huán)形反射鏡包括環(huán)形反射部分及中空部分，環(huán)形反射部分朝向準(zhǔn)直透鏡；準(zhǔn)直透鏡球面部分分為兩個區(qū)域，分別為外環(huán)區(qū)域和中心區(qū)域；其中，外環(huán)區(qū)域鍍有高反膜，中心區(qū)域鍍有高透膜；激光源S發(fā)出的激光束穿過環(huán)形反射鏡中空部分后，打在準(zhǔn)直透鏡上，一部分光束通過中心區(qū)域后直接準(zhǔn)直透射，另一部分光束打在外環(huán)區(qū)域上反射至環(huán)形反射鏡的環(huán)形反射部分，環(huán)形反射部分直接將另一部分光束全部反射至準(zhǔn)直透鏡的中心區(qū)域準(zhǔn)直透射，兩部分光束通過中心區(qū)域準(zhǔn)直透射后的發(fā)散角不同。

所述外環(huán)區(qū)域的面積占準(zhǔn)直透鏡球面面積的4/7～3/5。

所述準(zhǔn)直透鏡的中心區(qū)域和外環(huán)區(qū)域具有相同或不同的焦距。

在滿足同一探測器矩陣要求下，具有不同發(fā)散角的所述兩部分光束適用范圍相互銜接。

近程應(yīng)用時的發(fā)散角為光束通過中心區(qū)域后直接準(zhǔn)直透射后的光束發(fā)散角。

近程應(yīng)用時的發(fā)散角為光束打在外環(huán)區(qū)域上反射至環(huán)形反射鏡的環(huán)形反射部分，環(huán)形反射部分直接將另一部分光束全部反射至準(zhǔn)直透鏡的中心區(qū)域準(zhǔn)直透射后的光束發(fā)散角。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明實現(xiàn)激光多程光斑大小差別小，能量密度均一的技術(shù)特色；通過激光發(fā)射端的光學(xué)整形系統(tǒng)分區(qū)實現(xiàn)激光發(fā)射系統(tǒng)的多發(fā)散角輸出，實現(xiàn)了單一發(fā)射單元激光多程光斑大小類似的有益效果，即不同探測距離的光斑大小類似，從而大大簡化了探測器件的選型和布局。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1為本發(fā)明的激光發(fā)射器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為透鏡參數(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式