多功能激光传感系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多功能激光传感系统，包括主控计算机、前置光放大接收组件组、激光器组、光纤准直器；前置光放大接收组件组，包括第一——第四前置光放大接收组件；第一、二、三前置光放大接收组件通过解复用器与第一光纤环形器连接；激光器组，包括第一——第七激光器；第一、二、三激光器通过第一波分复用器与第一光纤环形器连接；第四、五激光器通过第二波分复用器与第三波分复用器连接；第六激光器与第三波分复用器连接；第七激光器、第四前置光放大接收组件均通过第二光纤环形器与第三波分复用器连接；第三波分复用器与光纤准直器连接。本发明专利技术不需要复杂的多光轴平行性调试，降低了系统的复杂性、成本和体积重量。

【技术实现步骤摘要】
多功能激光传感系统
本专利技术属于激光传感领域，特别涉及一种多功能激光传感系统。
技术介绍
近年来，随着多种激光传感器被广泛应用于军用和民用领域，在某些特殊应用场合，迫切需要高可靠性的多个激光传感器高度集成的多功能激光系统。目前的多功能激光系统，一般是由大量光源和不同的激光传感器作为组件构成的，由于大量采用空间光器件，结构比较复杂，而且体积较大，同时涉及多个组件间光轴平行性调整问题，通常需要通过装调试验对它们的光路平行性进行调整。由于结构部件受振动、冲击、热形变等环境因素的影响，多个激光传感器间的光轴平行性会变差，甚至失调，严重制约了多功能激光系统的整体性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不需要复杂的多光轴平行性调试，降低了系统的复杂性、成本和体积重量，可增强系统的环境适应性，提高可靠性的多功能激光传感系统。本专利技术为达上述目的所采用的技术方案是：提供一种多功能激光传感系统，包括主控计算机、前置光放大接收组件组、激光器组、光纤准直器；主控计算机，通过电缆与光放大接收组件组、激光器组均连接；前置光放大接收组件组，包括第一——第四前置光放大接收组件；第一、二、三前置光放大接收组件通过解复用器与第一光纤环形器连接；激光器组，包括第一——第七激光器；第一、二、三激光器通过第一波分复用器与第一光纤环形器连接；第四、五激光器通过第二波分复用器与第三波分复用器连接；第六激光器与第三波分复用器连接；第七激光器、第四前置光放大接收组件均通过第二光纤环形器与第三波分复用器连接；第三波分复用器与光纤准直器连接；其中：第一激光器和第一前置光放大接收组件组合，构成激光目标识别传感器；第二激光器和第二前置光放大接收组件组合，构成激光通信机；第三激光器和第三前置光放大接收组件组合，构成激光测距机；第四激光器、第五激光器、第六激光器分别构成激光干扰传感器、红外光指示传感器、可见光指示传感器；第七激光器和第四前置光放大接收组件组合，构成激光照射传感器。接上述技术方案，第一、二、三激光器为1.55μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接第一波分复用器。接上述技术方案，第四、七激光器为1μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式分别连接到第二波分复用器和第二光纤环形器的端口上。接上述技术方案，第五激光器为800～1000nm红外波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接到第二波分复用器上。接上述技术方案，第六激光为可见光波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接到第三波分复用器上。接上述技术方案，目标识别时，第一激光器进行特殊编码后发射出去，对方接收到该特殊编码后识别目标身份，同时第一前置光放大接收组件接收外部的特殊编码信号来识别对方身份；通信时，通过对第二激光器的输出激光信号进行通信编码后发射出去，对方接收到该通信编码后解析出对应的信息，同时第二前置光放大接收组件接收外部的通信编码信号来获取对方传递的信息；测距时，第三激光器向被测目标发射激光脉冲，第三前置光放大接收组件接收主波和回波信号并进行距离解析，从而获得被测目标的距离信息；照射导引时，第七激光器向被测目标发射激光脉冲，为系统提供导引信息，同时第四前置光放大接收组件接收回波信号并进行处理，获取被照射目标的距离、方位信息。接上述技术方案，所述前置放大接收组件包括依次连接的多模光纤、可调谐带通光滤波器、可调谐光衰减器、光纤放大器和光开关；所述多模光纤一端熔接耦合球面透镜，另一端拉锥后与可调谐带通光滤波器连接；该前置放大接收组件还包括光电探测器和综合控制电路，所述光电探测器的输入端与所述光纤放大器的输出端连接，所述光电探测器的输出端与所述综合控制电路的输入端连接；所述综合控制电路的一个输出控制端与所述可调谐光衰减器连接，另一个输出控制端与所述光纤放大器的一个输入端连接；第三个输出控制端连接所述可调谐带通光滤波器；输入光信号通过所述球面透镜进入拉锥后多模光纤，再进入所述可调谐带通光滤波器进行滤波，滤除输入光信号中的多余背景噪声；经滤波后的光信号进入所述可调谐光衰减器进行衰减，并经过所述光纤放大器进行增益放大，经放大后的光信号再耦合进入所述光电探测器中，所述光电探测器将光信号转换为电信号；所述综合控制电路接收来自所述光电探测器输出的电信号，并依据输入光信号的强度大小进行调节，将输入光信号的大小调节至所述光电探测器响应的正常功率范围内。接上述技术方案，当主控计算机通过电缆分别对各个激光器进行供电，并自动检测各个激光器的工作状态是否正常，自检完成后，打开激光目标识别传感器对目标的身份进行识别，若为我方目标，打开第六激光器，然后通过激光测距机获取目标的距离信息，并利用激光通信机与我方目标进行无线激光通信；若为敌方目标，打开第五激光器，并通过激光测距机和第六激光器获取目标的距离、方位信息，同时第七激光器为系统提供导引信息，再利用第四激光器对敌方目标进行激光干扰。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的多功能激光传感系统，内部通过光纤柔性连接，实现对激光测距、激光通信、激光目标识别、激光干扰、激光照射、红外光指示和可见光指示等传感器的共光路集成设计，不需要复杂的多光轴平行性调试，不仅降低了系统的复杂性、成本和体积重量，而且增强了系统的环境适应性，可靠性高，可广泛应用于需要多功能集成的光电系统。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例多功能激光传感系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例前置光放大接收组件的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例的多功能激光传感系统701包括激光器101～107、前置光放大接收组件201～204、3×1解复用器301、3×1波分复用器302、2×1波分复用器303、4×1波分复用器304、三端口光纤环形器401与402、光纤准直器501、电缆001～011以及主控计算机601。激光器101～103，可为1.55μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，可通过光纤适配器或者光纤熔接等方式连接到3×1波分复用器302上；激光器104和107，可为1μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，可通过光纤适配器或者光纤熔接等方式分别连接到2×1波分复用器303和三端口光纤环形器402的第一端口上；激光器104为激光干扰传感器，用于对来袭目标的干扰；激光器105，可为800～1000nm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，用于红外光指示，可通过光纤适配器或者光纤熔接等方式连接到2×1波分复用器303上；激光器106，可为可见光波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能激光传感系统，其特征在于，包括主控计算机、前置光放大接收组件组、激光器组、光纤准直器；主控计算机，通过电缆与光放大接收组件组、激光器组均连接；前置光放大接收组件组，包括第一——第四前置光放大接收组件；第一、二、三前置光放大接收组件通过解复用器与第一光纤环形器连接；激光器组，包括第一——第七激光器；第一、二、三激光器通过第一波分复用器与第一光纤环形器连接；第四、五激光器通过第二波分复用器与第三波分复用器连接；第六激光器与第三波分复用器连接；第七激光器、第四前置光放大接收组件均通过第二光纤环形器与第三波分复用器连接；第三波分复用器与光纤准直器连接；其中：第一激光器和第一前置光放大接收组件组合，构成激光目标识别传感器；第二激光器和第二前置光放大接收组件组合，构成激光通信机；第三激光器和第三前置光放大接收组件组合，构成激光测距机；第四激光器、第五激光器、第六激光器分别构成激光干扰传感器、红外光指示传感器、可见光指示传感器；第七激光器和第四前置光放大接收组件组合，构成激光照射传感器。

【技术特征摘要】
1.一种多功能激光传感系统，其特征在于，包括主控计算机、前置光放大接收组件组、激光器组、光纤准直器；主控计算机，通过电缆与光放大接收组件组、激光器组均连接；前置光放大接收组件组，包括第一——第四前置光放大接收组件；第一、二、三前置光放大接收组件通过解复用器与第一光纤环形器连接；激光器组，包括第一——第七激光器；第一、二、三激光器通过第一波分复用器与第一光纤环形器连接；第四、五激光器通过第二波分复用器与第三波分复用器连接；第六激光器与第三波分复用器连接；第七激光器、第四前置光放大接收组件均通过第二光纤环形器与第三波分复用器连接；第三波分复用器与光纤准直器连接；其中：第一激光器和第一前置光放大接收组件组合，构成激光目标识别传感器；第二激光器和第二前置光放大接收组件组合，构成激光通信机；第三激光器和第三前置光放大接收组件组合，构成激光测距机；第四激光器、第五激光器、第六激光器分别构成激光干扰传感器、红外光指示传感器、可见光指示传感器；第七激光器和第四前置光放大接收组件组合，构成激光照射传感器。2.根据权利要求1所述的多功能激光传感系统，其特征在于，第一、二、三激光器为1.55μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接第一波分复用器。3.根据权利要求1所述的多功能激光传感系统，其特征在于，第四、七激光器为1μm波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式分别连接到第二波分复用器和第二光纤环形器的端口上。4.根据权利要求1所述的多功能激光传感系统，其特征在于，第五激光器为800～1000nm红外波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接到第二波分复用器上。5.根据权利要求1所述的多功能激光传感系统，其特征在于，第六激光为可见光波段内的光纤耦合式的半导体激光器、光纤耦合式的固体激光器或光纤激光器中的一种，通过光纤适配器或者光纤熔接的方式连接到第三波分复用器上。6.根据权利要求1所述的多功能激光传感系统，其特征在于，目标识别时，第一激光器进行特殊编码后发射出去，对方接收到该特殊编码后识别目标身份，同时第一前置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炯，孙峰，崔索超，郑建奎，
申请(专利权)人：华中光电技术研究所中国船舶重工集团有限公司第七一七研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42