【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光测控领域，尤其是一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统。
技术介绍
1、激光通信是一种利用激光作为载波进行信息传输的通信方式。与传统的无线电波通信方式相比，激光通信具有更高的频率和更窄的光束，可以实现更高的数据传输速率和更低的传输损耗。同时，激光测距也是一种应用广泛的技术。激光测距是通过向目标发射激光脉冲并测量反射回来的时间来计算目标距离的方法。与传统的测距方法相比，激光测距具有更高的精度和更远的测量范围。而现有的激光通信和测距需依赖不同的光学系统来实现。
2、现有的激光通信和测距设备均通过在主光路设置棱镜实现分光，造成主光路负荷过重。分光棱镜系统体积大，有至少3个光学透射面，光线在棱镜内部传输距离长，在棱镜内部光线传播时，棱镜材料对光线吸收量大，光线在透镜内部的散射多，造成光线损失很大。且分光棱镜的光学成像角度是45度，造成结构固定，布局局限性大，光机结构布局结构尺寸大，无法缩小结构尺寸。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，解决现有光学系统功能单一且主光路负荷过重、光线损失大的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，包括物镜单元、分光单元、转像单元、目镜单元、激光接收单元和激光发射单元；
4、所述物镜单元、分光单元、转像单元和目镜单元沿可见光入射光路依次
5、进一步的，所述物镜单元为若干凸透镜或若干凹透镜或两者组合，所述物镜单元中的透镜上均镀有和系统匹配的光学膜层。
6、进一步的，所述分光单元中还设置有支路反射模块，所述支路反射模块设置在半透半反镜的一侧，所述支路反射模块用于反射激光发射单元发出的激光和将半透半反镜反射的激光反射至激光接收单元。
7、进一步的，所述支路反射模块为平面镜，所述平面镜上镀和系统匹配的光学膜层。
8、进一步的，所述转像单元为若干透镜或棱镜或两者组合。
9、进一步的，所述目镜单元为若干凸透镜或若干凹透镜或两者组合。
10、进一步的，所述激光发射单元设置有激光发射器，所述激光接收单元设置有激光接收器，所述激光接收器与支路反射模块之间设置有汇聚透镜组，所述激光发射器与支路反射模块之间设置有扩束透镜组。
11、进一步的，所述激光发射单元连接控制单元，所述控制单元设置有控制器，所述控制器连接激光发射器；
12、所述激光接收单元连接信号处理单元，所述信号处理单元设置有光电转换器，所述光电转换器连接激光接收器。
13、进一步的，所述半透半反镜的角度可根据系统需要设置为与系统相匹配的角度。
14、一种所述具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统的工作方法，包括：
15、所述激光发射单元发射激光，激光通过分光单元中支路反射模块的反射，使激光到达半透半反镜，所述半透半反镜将激光反射向物镜单元，从而将激光发射至目标单元，完成激光通信；
16、目标单元反射的激光经过物镜单元到达半透半反镜，所述半透半反镜将激光反射向支路反射模块，所述激光接收单元接收支路反射模块反射的激光，完成激光测距；
17、目标单元发出的可见光经过物镜单元到达半透半反镜，透过半透半反镜到达转像单元，经过转像单元的分束或合束到达目镜单元，实现对目标单元的观测。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术提供一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，通过将物镜单元、分光单元、转像单元和目镜单元沿可见光入射光路依次设置，将分光单元从转像单元分出，减轻主光路的压力。分光单元中设置有和系统需要相匹配角度的半透半反镜，可以将通过激光发射单元和激光接收单元发射和接收激光信号进行反射的同时透过可见光，可以同时实现观测和激光通信或者观测和激光测距功能。在观测模式下，通过观测目标，并收集目标的光线信息。激光通信模式下，使用激光信号向目标发送信息。在测距模式下，通过测量激光光束在待测距离上往返传播的时间来换算出距离。本专利技术既可以对目标进行观测，又可以实现激光通信或者测距光波传输。提高了系统的利用率和灵活性，具有很高的应用价值和潜力，可以用于如深空探测、气象观测、军事侦察等各种领域。
20、进一步的，半透半反镜的布局和光线的角度可以根据结构需要灵活设置，在整体布局上更合理，使产品的体积更小。
21、进一步的，激光通信和测距过程中光线在分光单元中进行反射，反射过程中，反射镜内吸收量少，内部散射少，使光线的损失减少。
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1.一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，包括物镜单元(1)、分光单元、转像单元(3)、目镜单元(4)、激光接收单元(6)和激光发射单元(7)；
2.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述物镜单元(1)为若干凸透镜或若干凹透镜或两者组合，所述物镜单元(1)中的透镜上均镀有和系统匹配的光学膜层。
3.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述分光单元中还设置有支路反射模块，所述支路反射模块设置在半透半反镜(2)的一侧，所述支路反射模块用于反射激光发射单元(7)发出的激光和将半透半反镜(2)反射的激光反射至激光接收单元(6)。
4.根据权利要求3所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述支路反射模块为平面镜(5)，所述平面镜上镀和系统匹配的光学膜层。
5.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述转像单元(3)为若干透镜或棱镜或两者组合。
6.根据
7.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述激光发射单元(7)设置有激光发射器，所述激光接收单元(6)设置有激光接收器，所述激光接收器与支路反射模块之间设置有汇聚透镜组(8)，所述激光发射器与支路反射模块之间设置有扩束透镜组(9)。
8.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述激光发射单元(7)连接控制单元，所述控制单元设置有控制器，所述控制器连接激光发射器；
9.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述半透半反镜(2)的角度可根据系统需要设置为与系统相匹配的角度。
10.一种权利要求1～9任一项所述具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统的工作方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，包括物镜单元(1)、分光单元、转像单元(3)、目镜单元(4)、激光接收单元(6)和激光发射单元(7)；
2.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述物镜单元(1)为若干凸透镜或若干凹透镜或两者组合，所述物镜单元(1)中的透镜上均镀有和系统匹配的光学膜层。
3.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述分光单元中还设置有支路反射模块，所述支路反射模块设置在半透半反镜(2)的一侧，所述支路反射模块用于反射激光发射单元(7)发出的激光和将半透半反镜(2)反射的激光反射至激光接收单元(6)。
4.根据权利要求3所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述支路反射模块为平面镜(5)，所述平面镜上镀和系统匹配的光学膜层。
5.根据权利要求1所述的一种具有观测及激光通信/测距复合功能的光学系统，其特征在于，所述转像单元(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：金排江，刘江波，
申请(专利权)人：西安西光威信光电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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