一种同轴瞄准的激光异物清除系统技术方案

一种同轴瞄准的激光异物清除，包括封装在壳体内的光纤激光器、由准直器和合光镜组成的发射装置、全反射镜、柱透镜以及光学瞄准器；所述光纤激光器的出射光光路与所述光学瞄准器的入射光光路平行，所述光学瞄准器位于柱透镜的焦点处，所述光纤激光器的出射光与发射装置同光轴，所述光学瞄准器的入射光与全反射镜的反射光、柱透镜同光轴。本发明专利技术的同轴瞄准系统可以远距离观察和瞄准电网异物，对其进行精准切割，并且通过金属盒内部镀吸光涂层可以减少杂散光，柱透镜可以降低合光镜以及全反射镜封装角度误差带来的影响，使光学瞄准器能得到清晰的异物图像。

A coaxial laser aiming system for foreign matter removal

A coaxially aimed laser foreign body removal includes a fiber laser encapsulated in a housing, a transmitter consisting of a collimator and a combiner, a full mirror, a cylindrical lens and an optical sighting device; the output light path of the fiber laser is parallel to the incident light path of the optical sighting device, and the position of the optical sighting device is parallel. At the focal point of the cylindrical lens, the output light of the fiber laser is coaxial with the transmitting device, the incident light of the optical sighting device is coaxial with the reflected light of the full mirror and the cylindrical lens. The coaxial collimation system of the present invention can observe and aim at foreign bodies in the power grid from a long distance, cut them precisely, and reduce stray light by plating light absorbing coating inside the metal box. Cylindrical lenses can reduce the influence of angle errors caused by the combination lens and the encapsulation of all mirrors, so that the optical collimator can obtain a clear foreign body image. Like.

【技术实现步骤摘要】
一种同轴瞄准的激光异物清除系统
本专利技术涉及输电系统领域，特别是涉及一种同轴瞄准的激光异物清除系统。
技术介绍
由于架空线路分布地域广,线路长,周围环境复杂,架空输电线上时常悬挂各种异物,造成跳闸停电等电路故障,降低了输电线路的可靠性,造成巨大经济损失。目前，解决这个问题通常采用在通电或带电情况下借助工具人为清除的传统方法，但是传统方法的工作风险高且效率低。目前，常用的激光异物清除装置是在地面上通过控制激光对输电线路上的异物支撑点或缠绕点进行切割烧蚀使其掉落,难以实现远距离观察和瞄准电线的悬挂异物。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种同轴瞄准的激光异物清除系统，光学瞄准器观察位置即为激光光斑所在位置，无需借助辅助仪器观察，提高了激光异物清除装置的工作效率。本专利技术的技术解决方案如下：一种同轴瞄准的激光异物清除，包括封装在壳体内的光纤激光器、由准直器和合光镜组成的发射装置、全反射镜、柱透镜以及光学瞄准器；所述光纤激光器的出射光光路与所述光学瞄准器的入射光光路平行，所述光学瞄准器位于柱透镜的焦点处，所述光纤激光器的出射光与发射装置同光轴，所述光学瞄准器的入射光与全反射镜的反射光、柱透镜同光轴；所述光纤激光器的出射光入射到所述准直器后，经该准直器整形成平行光后，入射到所述合光镜，经该合光镜透射后的平行激光用于清除异物，异物的反射光经所述全反射镜反射后，入射到所述柱透镜，经该柱透镜会聚后入射到所述光学瞄准器；所述的合光镜的入射面镀有半透半反膜，能够透射红外光,反射可见光。激光器发射的红外激光能透过合光镜照射到异物表面，实现异物清除功能；异物的反射光经合光镜分光，将可见光反射进入全反射镜中，从而实现红外激光与可见光的同轴(此处分光是指将出射的激光与异物表面反射可见光分开，使得可见光部分不进入激光光路中，而是进入瞄准器光路中。激光用于清除异物，异物表面反射光的可见光部分进入瞄准器中，形成异物的图像，实现异物的观察。)平行光以较高的透射率通过合光镜，在电网异物表面形成一个高能量激光光斑，对电网异物进行切割。所述光纤激光器为大功率红外激光器，发射出大功率激光，通过连接光纤传输，由光纤尾端进入准直器中，经准直器整形成平行光出射至合光镜，用于对电网异物进行切割。所述准直器由光纤尾纤和准直透镜组成，光纤尾纤的出射端面位于所述准直透镜的焦点处，用于将发散的激光光束整形成平行光出射。所述全反射镜镀有增反膜，与所述合光镜平行且与所述的瞄准器的光轴呈45度放置在光学瞄准器前，用于对合光镜的出射光D(异物表面形成的反射光经合光镜分光，形成可见光部分D)转向，使其进入柱透镜中。所述柱透镜镀有增透膜，放置在所述瞄准器前，使发散的光线会聚后入射到瞄准器。所述光学为一种具有望远镜功能的光学装置，通过光学透镜成像，将目标影像和瞄准线重叠在同一个聚焦平面上，即使眼睛稍有偏移也不会影响瞄准点，用于观察并瞄准异物清除位置。所述的合光镜的入射面镀有半透半反膜，可以对红外激光透射，对可见光截止，从而实现红外激光与可见光的同轴。所述壳体内壁上涂有黑色吸光涂层。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：1)利用合光镜将激光与异物反射的自然光同轴，瞄准器观察位置即为激光光斑所在位置，可以实现远距离观察和瞄准电网异物，简化操作步骤，提高清除装置的工作效率。2)盒内涂有的黑色吸光涂层可以吸收由于非理想的光学元件造成的杂散光，柱透镜能够减小由于合光镜与反射镜封装角度误差带来影响，使光学瞄准器能够得到清晰的异物图像。附图说明图1为本专利技术同轴瞄准的激光异物清除系统的工作原理图。其中实线为大功率红外激光，虚线为异物反射光。1为光纤激光器，2为准直器，3为合光镜，4为电网异物，5为全反射镜,6为柱透镜，7为光学瞄准器。图2为本专利技术同轴瞄准的激光异物清除系统的外部结构示意图。具体实施方式:为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施步骤和操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。请参阅图1，图1为本专利技术同轴瞄准的激光异物清除系统的工作原理图，如图所示，一种同轴瞄准的激光异物清除，包括光纤激光器1、由准直器2和合光镜3组成的发射装置、全反射镜5、柱透镜6以及光学瞄准器7；光纤激光器出射端面放置在准直器的焦点处，合光镜45度放置于准直器前，瞄准器平行放置于发射装置的侧方，全反射镜45度放置于瞄准器前,且与合光镜平行。全反射镜与瞄准器之间放置柱透镜，使瞄准器的入射透镜处于柱透镜的焦点处，上述所有元件封装在一个金属盒内，盒内壁涂有黑色吸光涂层。所述的光纤激光器为大功率红外激光器，发射出1080nm的大功率激光A，用于对电网异物进行切割。所述的发射装置包括一个准直器和一个合光镜。所述的准直器主要由光纤尾纤和准直透镜组成，其激光出射光纤端面放置在准直透镜的焦点处，用于将发散的激光光束整形成平行光出射。大功率激光A通过连接光纤传输，由光纤尾端进入准直器中，经准直器整形成平行光B出射至合光镜。所述的合光镜放置在准直器前，为一种镀有半透半反膜的光学镜片，对于红外激光的透过率为99％，对于可见光的反射率为99％，实现了红外激光的高透射，可见光的高反射以达到同轴的目的。平行光B以较高的透射率通过合光镜，在电网异物表面形成一个高能量激光光斑，对电网异物进行切割。所述的全反射镜为一块镀有增反膜的全反射平面镜，与合光镜平行且与瞄准器的光轴呈45度放置在光学瞄准器前，用于对合光镜的出射光D转向，使其进入柱透镜中。所述的柱透镜放置在瞄准器前，为一块镀有增透膜的柱透镜，能够将发散的光线会聚进入光学瞄准器中。所述的光学瞄准器放置在柱透镜的焦点处，与发射装置侧方平行放置，为一种具有望远镜功能的光学装置，通过光学透镜成像，将目标影像和瞄准线重叠在同一个聚焦平面上，即使眼睛稍有偏移也不会影响瞄准点，用于观察并瞄准异物清除位置。本专利技术同轴瞄准的激光异物清除系统的工作原理为：将本专利技术的出光口大致对准异物，电网异物4的反射光C进入合光镜3，反射光C中的可见光D被反射后进入镀有增反膜的全反镜5反射后进入镀有增透膜的柱透镜，形成会聚的可见光D，最后进入瞄准器7中得到一个清晰的异物图像；打开激光器后，大功率红外激光A光进入准直器中，形成平行光B出射进入合光镜3，以较高的透射率出射，在异物4表面形成一个激光光斑，用于对异物进行切割。由于异物的反射光C与平行光B同轴，瞄准器7观察的异物表面位置即为激光光斑所在位置，无需借助辅助仪器和指示光源确定激光光斑位置。本专利技术的同轴瞄准系统可以远距离观察和瞄准电网异物，对其进行精准切割，并且通过金属盒内壁镀吸光涂层可以减少杂散光，柱透镜可以降低合光镜以及全反射镜封装角度误差带来的影响，使光学瞄准器能得到清晰的异物图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴瞄准的激光异物清除，其特征在于，包括封装在壳体内的光纤激光器、由准直器和合光镜组成的发射装置、全反射镜、柱透镜以及光学瞄准器；所述光纤激光器的出射光光路与所述光学瞄准器的入射光光路平行，所述光学瞄准器位于柱透镜的焦点处，所述光纤激光器的出射光与发射装置同光轴，所述光学瞄准器的入射光与全反射镜的反射光、柱透镜同光轴；所述光纤激光器的出射光入射到所述准直器后，经该准直器整形成平行光后，入射到所述合光镜，经该合光镜透射的平行光用于清除异物；经异物反射的反射光入射到所述合光镜后，经该合光镜反射后，入射到所述全反射镜，经该全反射镜反射后，入射到所述柱透镜，经该柱透镜会聚透射后入射到所述光学瞄准器。

【技术特征摘要】
1.一种同轴瞄准的激光异物清除，其特征在于，包括封装在壳体内的光纤激光器、由准直器和合光镜组成的发射装置、全反射镜、柱透镜以及光学瞄准器；所述光纤激光器的出射光光路与所述光学瞄准器的入射光光路平行，所述光学瞄准器位于柱透镜的焦点处，所述光纤激光器的出射光与发射装置同光轴，所述光学瞄准器的入射光与全反射镜的反射光、柱透镜同光轴；所述光纤激光器的出射光入射到所述准直器后，经该准直器整形成平行光后，入射到所述合光镜，经该合光镜透射的平行光用于清除异物；经异物反射的反射光入射到所述合光镜后，经该合光镜反射后，入射到所述全反射镜，经该全反射镜反射后，入射到所述柱透镜，经该柱透镜会聚透射后入射到所述光学瞄准器。2.根据权利要求1所述的同轴瞄准的激光异物清除，其特征在于，所述光纤激光器为大功率红外激光器，发射出大功率激光，用于对电网异物进行切割。3.根据权利要求1所述的同轴瞄准的激光异物清除，其特征在于，所述准直器由光纤尾纤和准直透镜组成...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪涟茹，吕德亮，陈丽明，陈晓磊，段鹏飞，施蕾，
申请(专利权)人：中科光绘上海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31