[发明专利]结合主/被动探测的折返式光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于光电探测技术领域，具体来说是一种结合主/被动探测的折返式光学系统。

背景技术

一直以来雷达探测就是远程目标探测的最主要手段，该技术被广泛应用于军事或民用领域中对飞行器、舰船等中大型移动目标的探测上。但随着电子对抗、导弹、航空及航海技术的发展，雷达探测在应对高速小目标和隐身目标时的能力不足日益凸显，而且其较易受到电磁干扰或反辐射攻击手段的破坏。为克服雷达探测的缺陷，红外探测成为一种新的探测手段被广泛采用。与雷达探测相比，红外探测具有两个最本质的特征，一是工作于光频段，二是以被动方式工作；这使得红外探测系统具备了抗电子干扰能力强、不易受反辐射导弹攻击、探测隐身目标和高速飞行小目标能力强、目标识别和分类能力好、体积小、重量轻、功耗低、适装性强等特点。

但是，由于红外探测只能被动探测，只能定性地获知目标的存在和方位，而无法定量地获取目标的距离和移动速度等信息，具有很大的局限性。为此，红外探测系统通常要结合主动测距设备，特别是采用激光远程测距，从而为红外探测提供距离数据以进行定量分析。

现有技术中，结合主/被动探测功能的设备多采用红外系统与激光测距系统的结合，两系统以分口径的光学排布方式安装在地面站的转台上。由于现有技术的方式两系统集成度差，存在设备整体体积大、光机结构复杂等缺点，无法满足机载平台的安装需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高主/被动探测结合的光学系统的集成度。

为解决该问题，本发明提供了一种结合主/被动探测的折返式光学系统，该结合主/被动探测的折返式光学系统包括：保护罩、平面反射镜、凹面主反射镜、主焦校正镜组、双面反射镜、转像透镜组、二次成像镜组和扩束镜组共同形成的红外通道、激光发射通道和激光接收通道；

其中，所述保护罩、所述平面反射镜、所述凹面主反射镜、所述主焦校正镜组的第一透镜的第一光学表面形成为所述红外通道和所述激光接收通道的共光轴部分。

优选地，所述光学系统中：

所述保护罩、所述平面反射镜、所述凹面主反射镜、所述主焦校正镜组、所述双面反射镜的前表面以及所述转像透镜组形成所述红外通道；

所述扩束镜组、所述双面反射镜的后表面、所述平面反射镜以及所述保护罩形成所述激光发射通道；

所述保护罩、所述平面反射镜、所述凹面主反射镜、所述主焦校正透镜组中第一透镜的第一光学表面以及所述二次成像透镜组形成所述激光接收通道。

优选地，所述红外通道中：

所述平面反射镜设置在所述保护罩内的光线出入口处，所述双面反射镜设置在所述平面反射镜与所述主焦校正透镜组之间，所述凹面主反射镜设置在所述主焦校正透镜组的另一侧；

所述凹面主反射镜和所述主焦校正透镜组的中心轴重合为第一中心轴，所述平面反射镜与所述双面反射镜平行且与所述第一中心轴呈45度角，所述第一中心轴通过所述平面反射镜及所述双面反射镜的面心；

所述转像透镜组的入光口与所述第一中心轴垂直且通过所述双面反射镜的面心，出光口接红外探测器。

优选地，所述激光发射通道中：

所述扩束镜组的中心轴通过所述双面反射镜的面心，且所述扩束镜组的中心轴与所述平面反射镜及所述双面反射镜的面心的连线垂直。

优选地，所述激光接收通道中：

所述平面反射镜设置在所述保护罩内的光线出入口处，所述平面反射镜与所述凹面主反射镜分别设置在所述主焦校正透镜组的两侧；

所述凹面主反射镜和所述主焦校正透镜组的中心轴重合为第一中心轴，所述平面反射镜与所述第一中心轴呈45度角，所述第一中心轴通过所述平面反射镜；

所述凹面主反射镜的中心开有通孔，所述二次成像镜组设置在所述通孔处，所述二次成像镜组的中心轴与所述第一中心轴重合。

优选地，所述主焦校正镜组的第一透镜的第一光学表面作为激光和红外的分色面。

优选地，所述主焦校正镜组包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜为凹透镜、所述第二透镜为凸透镜，所述第一透镜和所述第二透镜之间的距离可动态调整。

优选地，所述二次成像镜组连接雪崩光电二极管进行激光测距。

本发明采用一种红外探测和激光测距共口径的折返式光学系统，可以增大系统的有效孔径，同时尽量缩小光机系统的体积，满足机载环境的应用，机构紧凑，像差校正简单，可以广泛应用于各种光电探测平台。

附图说明