一种三模复合的光机系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三模复合的光机系统，通过利用卡式副镜分光的方式，实现雷达接收模式和红外成像模式的复合；通过使用分光镜分光的方式，实现激光发射模式和红外成像模式的复合。本发明专利技术不仅能够保证大视场成像，而且复合了三种模式，光机结构紧凑，占用空间包络小。

【技术实现步骤摘要】
一种三模复合的光机系统
本专利技术属于光电系统
，具体涉及一种多模复合光机系统。
技术介绍
随着科技的发展，材料科学、光学探测器件、光学加工能力、结构加工能力等取得了长足的发展。各种光电探测、识别技术广泛的应用于军事工业和经济建设中，是世界各国发展的重要方向之一。三种模式为红外成像模式、激光接收模式和雷达接收模式，复合三种模式能够在飞机导航、灾难救援、环境检测、地形探测、空中预警、地面侦察等方面提供精度更高、范围更广、空间更大的数据流。目前多模复合光机实现方法存在诸多问题，比如：复合的模式少、复合程度低、占用的空间大、复合的镜头成像视场小等缺点，不能够很好的均衡各个因素。
技术实现思路
本专利技术需解决的技术问题是提供一种红外成像模式、激光接收模式和雷达接收模式复合的大视场、紧凑型光机系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种三模复合的光机系统，采取技术方案如下：三模复合光机结构包括卡式主镜、卡式副镜、卡式补偿组、望远后组、红外物镜后组、激光接收后组、雷达接收后组、分光镜。所述卡式补偿组用于压缩卡式副镜出射光束的角度和高度；所述望远后组将卡式补偿组出射的红外光束进行准直，使红外成像的各视场光路成平行光；所述红外物镜后组对望远后组出射的红外光束进行成像；所述激光接受后组对望远后组出射的激光光束进行会聚。所述卡式副镜与卡式主镜为同轴，且位于卡式主镜前方，雷达接收后组与卡式副镜同轴；所述卡式补偿组、望远后组、红外物镜后组依次排列，且为同轴；分光镜位于望远后组、红外物镜后组间，与主光路成45度夹角；所述激光接收后组位于分光镜下方，与主光路成90度夹角；所述主光路为红外成像的中心视场光路，主光路经过卡式主镜、卡式副镜、卡式补偿组、望远后组和红外物镜后组的中心。红外光路通过卡式主镜的反射，到达卡式副镜，经过卡式副镜的反射到达卡式补偿组，然后透过卡式补偿组、望远后组、分光镜光和红外物镜后组，成像到红外焦平面上，实现红外成像功能。激光光束通过卡式主镜的反射，到达卡式副镜，经过卡式副镜的反射到达卡式补偿组，然后透过卡式补偿组、望远后组，被分光镜反射到达激光接收后组，透过激光接受后组到达激光接收，实现激光接收功能。雷达波通过卡式主镜的反射，到达卡式副镜，透过卡式副镜和雷达接收后组到达雷达接收面，实现雷达接收功能。与现有技术相比，本专利技术有益效果如下:通过利用卡式副镜分光的方式，实现雷达接收模式和红外成像模式的复合；通过使用分光镜分光的方式，实现激光发射模式和红外成像模式的复合。本专利技术不仅能够保证大视场成像，而且复合了三种模式，光机结构紧凑，占用空间包络小。卡式成像一般应用于视场小于1度的光学系统中,本专利技术采用卡式补偿组对卡式副镜出射光束进行角度压缩，并校正卡式主镜、卡式副镜的剩余像差，实现红外成像模式的视场不小于8度。卡式主镜、卡式次镜、卡式补偿组、望远后组组成一个望远镜，保证望远后组的出射光束为平行光束，在装配、调校分光镜角度时，不影响红外成像模式的像质，利于装配、调校。附图说明图1为本专利技术实施例的三模复合光机系统示意图。1、雷达接收后组2、卡式副镜3、卡式主镜4、卡式补偿组5、望远后组6、分光镜7、激光接收后组8、红外物镜后组9、雷达接收后组支架10、卡式次镜支架11、主框架12、激光接收组后支架13、分光镜支架具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进一步详细说明。图1为本专利技术实施例的三模复合光机系统示意图。所述光机系统包括主框架11、卡式主镜3、卡式副镜2、卡式补偿组4、望远后组5、红外物镜后组8、激光接收后组7、雷达接收后组1、分光镜6、分光镜支架13、雷达接收后组支架9、卡式副镜支架10、激光接收后组支架12。所述卡式补偿组4由两片正透镜组成，用于压缩卡式副镜出射光束的角度和高度；所述望远后组5有两片正透镜组成，将卡式补偿组4出射的红外光束进行准直，使红外成像的各视场光路成平行光；所述红外物镜后组8由两片正透镜组成，对望远后组5出射的红外光束进行成像；所述激光接受后组7由两片正镜片组成，对望远后组5出射的激光光束进行会聚。所述卡式主镜3竖直安装在主框架11凹型槽中，所述卡式补偿组4、望远后组5、红外物镜后组8依次通过机械配合以压圈的形式固定在主框架11中部筒型结构内，通过机械加工保证镜组同轴度要求。所述主框架11筒型结构穿过所述卡式主镜3。卡式副镜2安装在雷达接收后组支架9上，然后通过卡式次镜支架10连接到主框架11的凹型槽侧，通过机械加工精度保证卡式副镜2与卡式主镜3的光学同轴度和平行度要求。所述雷达接收后组1通过机械配合以压圈的固定形式固定在雷达接收后组支架9上，保证雷达接收后组1与卡式副镜2同轴。所述主框架11筒型结构位于望远后组5、红外物镜后组8间的上下筒壁为中空。所述激光接收后组7两端通过机械配合以压圈的形式固定于激光接收后组支架12上，激光接收后组支架12固定在筒型结构中空的下筒壁上，通过机械加工保证激光接收后组7光轴与主光路成90度夹角。所述主光路为红外成像的中心视场光路，主光路经过卡式主镜3、卡式副镜2、卡式补偿组4、望远后组5和红外物镜后组8的中心。所述分光镜6固定安装于分光镜支架13上，位于主框架11筒型结构中，所述分光镜支架13下端固定于主框架11筒型结构中空的下筒壁口，所述分光镜支架13上端固定安装于主框架11筒型结构中空的上筒壁口，分光镜6与主光路成45度夹角。所述卡式副镜支架10、激光接收组支架12采用碳化硅材料，降低对雷达接收模式的影响。红外光路通过卡式主镜3的反射，到达卡式副镜2，经过卡式副镜2的反射到达卡式补偿组4，然后透过卡式补偿组4、望远后组5、分光镜光6和红外物镜后组8，成像到红外焦平面上，实现红外成像功能。激光光束通过卡式主镜3的反射，到达卡式副镜2，经过卡式副镜2的反射到达卡式补偿组4，然后透过卡式补偿组4、望远后组5，被分光镜6反射到达激光接收后组7，透过激光接受后组7到达激光接收，实现激光接收功能。雷达波通过卡式主镜3的反射，到达卡式副镜2，透过卡式副镜2和雷达接收后组1到达雷达接收面，实现雷达接收功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三模复合光机系统，其特征在于，包括卡式主镜(3)、卡式副镜(2)、卡式补偿组(4)、望远后组(5)、红外物镜后组(8)、激光接收后组(7)、雷达接收后组(1)、分光镜(6)；/n所述卡式补偿组(4)用于压缩卡式副镜(2)出射光束的角度和高度；所述望远后组(5)将卡式补偿组(4)出射的红外光束进行准直，使红外成像的各视场光路成平行光；所述红外物镜后组(8)对望远后组(5)出射的红外光束进行成像；所述激光接受后组(7)对望远后组(5)出射的激光光束进行会聚；/n卡式副镜(2)与卡式主镜(3)为同轴，且位于卡式主镜(3)前方，雷达接收后组(1)与卡式副镜同轴(2)；/n所述卡式补偿组(4)、望远后组(5)、红外物镜后组(8)依次排列，且为同轴；分光镜(6)位于望远后组(5)、红外物镜后组(8)间，与主光路成45度夹角；所述激光接收后组(7)位于分光镜(6)下方，激光接收后组(7)光轴与主光路成90度夹角；所述主光路为红外成像的中心视场光路，主光路经过卡式主镜(3)、卡式副镜(2)、卡式补偿组(4)、望远后组(5)和红外物镜后组(8)的中心；/n红外光路通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，经过卡式副镜(2)的反射到达卡式补偿组(4)，然后透过卡式补偿组(4)、望远后组(5)、分光镜光(6)和红外物镜后组(8)，成像到红外焦平面上，实现红外成像功能；/n激光光束通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，经过卡式副镜(2)的反射到达卡式补偿组(4)，然后透过卡式补偿组(4)、望远后组(5)，被分光镜(6)反射到达激光接收后组(7)，透过激光接受后组(7)到达激光接收，实现激光接收功能；/n雷达波通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，透过卡式副镜(2)和雷达接收后组(1)到达雷达接收面，实现雷达接收功能。/n...

【技术特征摘要】
1.一种三模复合光机系统，其特征在于，包括卡式主镜(3)、卡式副镜(2)、卡式补偿组(4)、望远后组(5)、红外物镜后组(8)、激光接收后组(7)、雷达接收后组(1)、分光镜(6)；
所述卡式补偿组(4)用于压缩卡式副镜(2)出射光束的角度和高度；所述望远后组(5)将卡式补偿组(4)出射的红外光束进行准直，使红外成像的各视场光路成平行光；所述红外物镜后组(8)对望远后组(5)出射的红外光束进行成像；所述激光接受后组(7)对望远后组(5)出射的激光光束进行会聚；
卡式副镜(2)与卡式主镜(3)为同轴，且位于卡式主镜(3)前方，雷达接收后组(1)与卡式副镜同轴(2)；
所述卡式补偿组(4)、望远后组(5)、红外物镜后组(8)依次排列，且为同轴；分光镜(6)位于望远后组(5)、红外物镜后组(8)间，与主光路成45度夹角；所述激光接收后组(7)位于分光镜(6)下方，激光接收后组(7)光轴与主光路成90度夹角；所述主光路为红外成像的中心视场光路，主光路经过卡式主镜(3)、卡式副镜(2)、卡式补偿组(4)、望远后组(5)和红外物镜后组(8)的中心；
红外光路通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，经过卡式副镜(2)的反射到达卡式补偿组(4)，然后透过卡式补偿组(4)、望远后组(5)、分光镜光(6)和红外物镜后组(8)，成像到红外焦平面上，实现红外成像功能；
激光光束通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，经过卡式副镜(2)的反射到达卡式补偿组(4)，然后透过卡式补偿组(4)、望远后组(5)，被分光镜(6)反射到达激光接收后组(7)，透过激光接受后组(7)到达激光接收，实现激光接收功能；
雷达波通过卡式主镜(3)的反射，到达卡式副镜(2)，透过卡式副镜(2)和雷达接收后组(1)到达雷达接收面，实现雷达接收功能。


2.如权利要求1所述的一种三模复合光机结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张微微，廉黎，于云翔，杜海亮，金宏森，朱亮，王佳佳，王敬洋，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11