大角度偏转收发一体光纤准直器制造技术

大角度偏转收发一体光纤准直器，包括相机、中央挡光镜、双色镜、准直透镜以及旋转双棱镜，光纤输出激光传输至双色镜，经双色镜反射出的激光输出至准直透镜准直为平行光后作为发射光经旋转双棱镜发射至目标，来自目标的目标散射/反射光作为目标探测光沿原光路反向传输，目标散射/反射光经旋转双棱镜入射到准直透镜聚焦后入射到双色镜，经双色镜输出至中央挡光镜，入射到中央挡光镜中央的光被中央挡光镜挡掉，入射到中央挡光镜其边缘的光透射出来后进入相机，相机位于透射光的焦平面上，实现对目标的成像探测。本发明专利技术可实现光纤激光的发射、大角度偏转和目标成像等功能，在激光远距离传输领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
大角度偏转收发一体光纤准直器
本专利技术涉及高功率光纤激光器件
，具体涉及一种大角度偏转收发一体光纤准直器。
技术介绍
现有的光纤激光准直器主要用于光纤输出激光的准直扩束，功能单一。而在空间光通信、激光传能、激光清障等激光远距离传输领域中，需要同时实现光束的准直发射、大角度偏转和目标成像等多种功能。目前主要采用万向架+望远镜的技术方案，系统复杂，体积重量大，限制了其应用。需要同时搭载更多的器件，使得整个系统的体积和重量大大增加，限制了其的应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提出了一种大角度偏转收发一体光纤准直器。本专利技术可在不显著增加系统体积重量的情况下，实现光纤激光的准直发射、大角度偏转和目标成像等功能，在激光远距离传输领域具有广阔的应用前景。为实现上述技术目的，本专利技术采用的具体技术方案如下：大角度偏转收发一体光纤准直器，包括相机、中央挡光镜、双色镜、准直透镜以及旋转双棱镜，激光的发射光路依次设置有双色镜、准直透镜以及双棱镜，光纤输出激光传输至双色镜，经双色镜反射出的激光输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：包括相机、中央挡光镜、双色镜、准直透镜以及旋转双棱镜，激光的发射光路依次设置有双色镜、准直透镜以及双棱镜，光纤输出激光传输至双色镜，经双色镜反射出的激光输出至准直透镜准直为平行光后作为发射光经旋转双棱镜发射至目标，来自目标的目标散射/反射光作为目标探测光沿原光路反向传输，目标散射/反射光经旋转双棱镜入射到准直透镜聚焦后入射到双色镜，经双色镜输出至中央挡光镜，入射到中央挡光镜中央部分的光被中央挡光镜挡掉，入射到中央挡光镜其边缘的光透射出来后进入相机，相机位于透射光的焦平面上，实现对目标的成像探测。/n

【技术特征摘要】
1.大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：包括相机、中央挡光镜、双色镜、准直透镜以及旋转双棱镜，激光的发射光路依次设置有双色镜、准直透镜以及双棱镜，光纤输出激光传输至双色镜，经双色镜反射出的激光输出至准直透镜准直为平行光后作为发射光经旋转双棱镜发射至目标，来自目标的目标散射/反射光作为目标探测光沿原光路反向传输，目标散射/反射光经旋转双棱镜入射到准直透镜聚焦后入射到双色镜，经双色镜输出至中央挡光镜，入射到中央挡光镜中央部分的光被中央挡光镜挡掉，入射到中央挡光镜其边缘的光透射出来后进入相机，相机位于透射光的焦平面上，实现对目标的成像探测。


2.根据权利要求1所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：所述中央挡光镜、双色镜、准直透镜以及旋转双棱镜的中心轴线重合。


3.根据权利要求1所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：所述旋转双棱镜包括1#棱镜、2#棱镜、1#棱镜驱动机构以及2#棱镜驱动机构，1#棱镜和2#棱镜均为楔形棱镜，1#棱镜和2#棱镜分别安装在1#棱镜驱动机构和2#棱镜驱动机构上，1#棱镜和2#棱镜能够在对应的棱镜驱动机构驱动下绕旋转轴旋转，实现入射到旋转双棱镜上的发射光的光束偏转，其中旋转轴为入射到旋转双棱镜上的发射光的光轴。


4.根据权利要求3所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：1#棱镜驱动机构以及2#棱镜驱动机构结构相同，均包括力矩电机、传动机构和支撑机构，棱镜安装在支撑机构上，力矩电机连接传动机构，传动机构连接支撑机构上的棱镜，力矩电机通过传动机构带动棱镜旋转；所述棱镜驱动机构上还设置有角度位移传感器、速度传感器以及加速度传感器，分别用于检测棱镜在旋转过程中的角度位移、速度以及加速度。


5.根据权利要求4所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：旋转双棱镜还包括控制器，位移传感器、速度传感器、加速度传感器以及各力矩电机均连接控制器，位移传感器、速度传感器、加速度传感器将采集的信号传输给控制器，控制器控制各力矩电机的工作。


6.根据权利要求3、4或5所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：所述1#棱镜和2#棱镜均为直角楔形棱镜，1#棱镜和2#棱镜的直角平面尽量贴近。


7.根据权利要求6所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：所述1#棱镜、2#棱镜均是由中央圆形棱镜和边缘环形棱镜两部分组成，中央圆形棱镜的直径与边缘环形棱镜的中央圆孔的孔径尺寸相等，中央圆形棱镜安设在边缘环形棱镜的中央圆孔内，其中中央圆形棱镜用于激光发射，边缘环形棱镜用于目标探测。


8.根据权利要求7所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：中央圆形棱镜镀发射光波段增透膜，其棱镜楔角按照如下公式进行计算：



其中，γ是所需的发射光的最大偏转角，由用户根据实际使用情况确定，为已知项；n为中央圆形棱镜折射率；α为中央圆形棱镜楔角。


9.根据权利要求7所述的大角度偏转收发一体光纤准直器，其特征在于：边缘环形棱镜镀探测光波段增透膜，边缘环形棱镜选择与中央圆形棱镜不同的基底材料使得边缘环形棱镜在目标探测光波长/段处的折射率与中央圆形棱镜在发射光波长/波段处的折射率相等，边缘环形棱镜楔角与中央圆形棱镜楔角相等，使得发射光与目标探测光同光轴。

【专利技术属性】
技术研发人员：马阎星，何锋，许中杰，陈景春，杨家忠，喻湘荣，周朴，司磊，许晓军，陈金宝，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43