一种光斑监控成像设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种光斑监控成像设备，涉及光学技术领域，用以解决现有技术中光斑监控成像设备的光学焦距长，加工和安装难度高的问题。所述设备包括：第一反射部，第二反射部，光收发部，第三反射部，监控成像部；激光光源发射的激光，依次经所述第一反射部、所述第二反射部反射后，由所述光收发部向外发射并在远场聚焦成光斑图像；所述光收发部，探测所述光斑图像的漫反射光，所述漫反射光通过所述第二反射部反射后，部分漫反射光从所述第一反射部的边缘掠过并直接入射到所述第三反射部；所述第三反射部将入射的部分漫反射光反射至所述监控成像部成像。

A light spot monitoring and imaging device

【技术实现步骤摘要】
一种光斑监控成像设备
本技术涉及光学
，特别是涉及一种光斑监控成像设备。
技术介绍
随着高功率激光技术的发展，激光打击系统得到了广泛的应用，为了达到最远的作用距离，获得最好的打击效果，需要保证远场激光光斑聚焦最小，对远场目标尤其是空中目标上的激光光斑进行实时监控。要分辨几公里之外的直径几个厘米大小的激光光斑，对光斑监控成像光学的焦距要求很大，需要达到3米以上。这样的长焦距成像光学系统，设计、加工的难度较大，体积、重量也很大，成本较高，而且很难安装在激光打击系统的跟瞄转台上。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种光斑监控成像设备，用以解决现有技术中光斑监控成像设备的光学焦距长，加工和安装难度高的问题。一方面，本技术提供一种光斑监控成像设备，包括：第一反射部，第二反射部，光收发部，第三反射部，监控成像部；激光光源发射的激光，依次经所述第一反射部、所述第二反射部反射后，由所述光收发部向外发射并在远场聚焦成光斑图像；所述光收发部，探测所述光斑图像的漫反射光，所述漫反射光通过所述第二反射部反射后，部分漫反射光从所述第一反射部的边缘掠过并直接入射到所述第三反射部；所述第三反射部将入射的部分漫反射光反射至所述监控成像部成像。可选的，所述第一反射部设置于所述第二反射部和所述第三反射部之间。可选的，所述第一反射部的设置高度低于所述第二反射部的设置高度以及所述第三反射部的设置高度。可选的，所述第一反射部的设置高度为所述第三反射部的设置高度的1/3至2/3。可选的，所述第三反射部上设置有倾角调节机构，以调节所述第三反射部的倾斜角度。可选的，所述第三反射部与所述监控成像部之间还设置有光阑，所述光阑对所述第三反射部反射的漫反射光进行杂散光滤除后向所述监控成像部发送。可选的，所述第三反射部的反射面中心、所述光阑的孔径中心、所述监控成像部的光轴中心与入射到所述第三反射部的成像光路中心在一条直线上。可选的，所述第一反射部和所述第二反射部包括高功率激光反射镜；所述第三反射部包括加强铝反射镜。可选的，所述高功率激光反射镜的膜层为高反1064nm高功率激光反射单层介质膜；所述加强铝反射镜为高反近红外波段加强铝反射镜。可选的，所述第一反射部、所述第二反射部以及所述第三反射部对应的反射光的波长相同。本技术实施例提供的光斑监控成像设备，利用第一反射部、第二反射部以及第三反射部之间的相对位置关系，将激光的发射光路与光斑的漫反射接收光路整合在一起，无需为接收光斑图像设置独立庞大的成像系统，即可实现在强激光环境下的远场光斑实时成像。该设备光学元件少、结构简单、装调方便、成本较低，能够在不同气候条件下实时清晰的监控远场光斑的聚焦情况，为激光远场试验提供了直观的测试手段。附图说明图1是本技术实施例提供的光斑监控成像设备的一种结构示意图；图2是本技术实施例提供的光斑监控成像设备的另一种结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不限定本技术。如图1所示，本技术实施例提供一种光斑监控成像设备，包括：第一反射部20，第二反射部30，光收发部40，第三反射部50，监控成像部60；激光光源10发射的激光L1，依次经第一反射部20、第二反射部30反射后，由光收发部40向外发射并在远场聚焦成光斑图像；光收发部40，探测所述光斑图像的漫反射光L2，漫反射光L2通过第二反射部30反射后，部分漫反射光L2从第一反射部20的边缘掠过并直接入射到第三反射部50；第三反射部50将入射的部分漫反射光L2反射至监控成像部60成像。本技术实施例提供的光斑监控成像设备，利用第一反射部20、第二反射部30以及第三反射部50之间的相对位置关系，将激光的发射光路与光斑的漫反射接收光路整合在一起，无需为接收光斑图像设置独立庞大的成像系统，即可实现在强激光环境下的远场光斑实时成像。该设备光学元件少、结构简单、装调方便、成本较低，能够在不同气候条件下实时清晰的监控远场光斑的聚焦情况，为激光远场试验提供了直观的测试手段。具体的，本实施例中包括三个反射部，其中，第一反射部20只对激光发射光进行反射，第三反射部50只对光斑图像的漫反射光进行反射，而第二反射部30既需要反射激光发射光，也需要反射光斑图像的漫反射光。为了实现上述反射光路，可选的，第一反射部20可设置于第二反射部30和第三反射部40之间。具体而言，激光L1从激光光源40发射后，可以直接入射至第一反射部20，第一反射镜20的放置角度可以实现对激光的转向，将激光L1反射至第二反射镜30，再由第二反射镜30将激光L1反射至光收发部40实现激光发送，扩束后在远场目标聚焦；相应的，远场目标的聚焦光斑漫反射的激光能量经由光收发部40探测到后入射至第二反射部30，第二反射部30接收的成像光斑激光能量中有一部分可以从第二反射部30的边缘掠过，直接入射至第三反射部50，从而在利用了光收发部40的长焦进行光斑成像探测后，通过第三反射部50将光斑成像的漫反射光分离出来单独成像，因此有效避免了发射的高能量激光对成像光斑形成干扰。为了实现第一反射部20、第二反射部30以及第三反射部50之间的位置关系和光路关系，可选的，第一反射部20的设置高度可以低于第二反射部30的设置高度以及第三反射部50的设置高度，这样即可在第二反射部30和第三反射部50之间让出一条通路，从第二反射部30中射出的漫反射光L2中的一部分可以掠过第一反射部20的边缘射到第三反射部50上。可选的，第一反射部20的设置高度可以为第三反射部50的设置高度的1/3至2/3，从而使适当比例的漫反射光入射至第三反射部50。当然，为了实现上述光的通路，也可以将第一反射部20设置成较小面积，或者在其他方向上改变三个反射部的位置关系，本技术的实施例对此不做限定。为了适应监控成像部60以各种位置和角度安放，进一步的，第三反射部50上还可以设置有倾角调节机构，以调节第三反射部50的倾斜角度，从而调节漫反射光的反射方向。可选的，在本技术的一个实施例中，第三反射部50与监控成像部60之间还可设置有光阑，光阑对第三反射部50反射的漫反射光L2进行杂散光滤除后向监控成像部60发送。通过调整光阑孔径，可以在监控成像部60(如CMOS成像器)上得到清晰的聚焦光斑图像。具体而言，第三反射部50的反射面中心、光阑的孔径中心、监控成像部60的光轴中心可以与入射到第三反射部50的成像光路中心在一条直线上。由于第一反射部20和第二反射部30需要对激光器发射的激光进行反射，需要满足对激光的反射要求，因此，第一反射部20和第二反射部30可以包括高功率激光反射镜；而由于第三反射部50仅仅需要反射漫反射光，因此要求相对较低，在本技术的一个实施例中，第三反射部50可以包括加强铝反射镜。可选的，高功率激光反射镜的膜层为高反1064nm高功率激光反射单层介质膜；所述加强铝反射镜为高反近红外波段加强铝反射镜。第一反射部20、第二反射部30以及第三反射部50对应的反射光的波长相同。下面通过具体实施例对本技术提供的光斑监控成像设备进行详细说明。参照图2，本实施例提供的光斑监控成像设备包括高功率激光反射镜(即第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光斑监控成像设备，其特征在于，包括：第一反射部，第二反射部，光收发部，第三反射部，监控成像部；激光光源发射的激光，依次经所述第一反射部、所述第二反射部反射后，由所述光收发部向外发射并在远场聚焦成光斑图像；所述光收发部，探测所述光斑图像的漫反射光，所述漫反射光通过所述第二反射部反射后，部分漫反射光从所述第一反射部的边缘掠过并直接入射到所述第三反射部；所述第三反射部将入射的部分漫反射光反射至所述监控成像部成像。

【技术特征摘要】
1.一种光斑监控成像设备，其特征在于，包括：第一反射部，第二反射部，光收发部，第三反射部，监控成像部；激光光源发射的激光，依次经所述第一反射部、所述第二反射部反射后，由所述光收发部向外发射并在远场聚焦成光斑图像；所述光收发部，探测所述光斑图像的漫反射光，所述漫反射光通过所述第二反射部反射后，部分漫反射光从所述第一反射部的边缘掠过并直接入射到所述第三反射部；所述第三反射部将入射的部分漫反射光反射至所述监控成像部成像。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一反射部设置于所述第二反射部和所述第三反射部之间。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一反射部的设置高度低于所述第二反射部的设置高度以及所述第三反射部的设置高度。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述第一反射部的设置高度为所述第三反射部的设置高度的1/3至2/3。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第三反射部...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海武，王岳，李松山，张文海，刘飞，刘琳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11