[发明专利]一种大视场宽谱段集成式激光告警装置

说明书

本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种大视场宽谱段集成式激光告警装置，所述视场压缩系统的光路方向上设置有光阑，所述光阑的光路方向上设置有光栅，所述光栅的光路方向上设置有后置透镜，所述后置透镜的光路方向上设置有窄带滤光片，所述窄带滤光片的光路方向上设置有面阵探测器。本发明将光栅和多带通窄带滤光片集成在光学镜头中，结合面阵探测器获得的衍射信号，并且光栅紧贴着光阑位置以减少渐晕，保证了不同方向的入射光通过光栅的光通量相同，且衍射后的光都进入镜头及面阵探测器，实现不同角度入射光的0级和±1级衍射光斑能量相同，避免了大视场下的漏警和虚警。

技术领域

本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种大视场宽谱段集成式激光告警装置。

背景技术

随着科学技术手段的不断进步，激光武器在军事领域占据了重要地位，也对我国军事战略造成了很大的威胁，因此检测来袭激光的入射角度以及波长对于军事安全系统非常重要。现有激光告警技术很多，主要有利用象限光电探测器来实现入射激光的角度测量，然而，在大多数情况下，这种方法所探测的视场有限，角度分辨率也很低，且对背景的敏感性及光束辐射照度分布有较强的依赖性。还有基于一维线性探测器与自由曲面镜结合的新型方法，此方法确保了在整个探测视场范围内都具有恒定的角度分辨率，但该方法可实现的探测精度较低，可探测波段范围较小。还有基于鱼眼镜头和正弦振幅光栅的探测方法，此方法虽然能够实现大视场探测，但仍然没有提高探测精度，且系统集成度不高。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供了一种大视场宽谱段集成式激光告警装置，将光栅紧贴着光阑位置，以减少渐晕，也可保证不同方向入射光通过光栅的光通量相同，且衍射后的光都被进入镜头及面阵探测器，实现不同角度入射光的0级和±1级衍射光斑能量相同，避免了大视场下的漏警和虚警。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大视场宽谱段集成式激光告警装置，包括视场压缩系统、光阑、光栅、后置透镜、窄带滤光片和面阵探测器，所述视场压缩系统的光路方向上设置有光阑，所述光阑的光路方向上设置有光栅，所述光栅的光路方向上设置有后置透镜，所述后置透镜的光路方向上设置有窄带滤光片，所述窄带滤光片的光路方向上设置有面阵探测器。

所述光栅集成在后置透镜的前端，所述窄带滤光片集成在后置透镜的后端。

所述窄带滤光片采用多带通窄带滤光片，所述多带通窄带滤光片实现多个激光波长的测量，所述多带通窄带滤光片滤除与被测激光无用的干扰光。

所述光阑与光栅贴合设置，保证不同方向入射激光通过光栅的光通量相同。

所述面阵探测器采用宽谱段焦平面面阵探测器，所述宽谱段焦平面面阵探测器的分辨率为640×512，所述宽谱段焦平面面阵探测器的响应光谱范围为500～1700nm。

所述光栅的光栅常数为5.5μm，所述光栅的狭缝宽度为2.5μm，保证衍射后的0级光斑光强为±1级光强的2倍。

所述视场压缩系统采用将120°视场压缩至34°的视场压缩系统。

所述面阵探测器通过导线电性连接有控制及数据处理电路系统。

一种大视场宽谱段集成式激光告警装置的告警方法，包括下列步骤：

S1、来袭激光首先通过视场压缩系统，对来袭激光的入射角度进行压缩；

S2、然后来袭激光经过置于孔径光阑处的光栅，并将来袭激光进行衍射；

S3、经过汇聚透镜组将衍射光束汇聚到宽谱段焦平面面阵探测器上。

S4、最后通过控制及数据处理电路系统对光斑信息进行处理，所处光斑中心坐标，以实现对来袭激光方位角、俯仰角以及波长的高精度探测。