[发明专利]一种基于棱镜的大视场激光告警装置

说明书

本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种基于棱镜的大视场激光告警装置，包括视场压缩系统、梯形棱镜、透镜、面阵探测器，所述视场压缩系统的光路方向上设置有梯形棱镜，所述梯形棱镜的光路方向上设置有透镜，所述透镜的光路方向上设置有面阵探测器。本发明可根据光斑中心坐标来算出此时棱镜的折射率，因此对应不同的折射率可以算出来袭激光的波长，从而判断出激光的功能，便于我们做出正确的应对措施。并且本发明采用棱镜作为分光系统，大大提高的光利用率，解决了由传统光栅衍射光斑重级带来的误警率等问题，从而大大提高探测精度。

技术领域

本发明属于激光告警装置技术领域，具体涉及一种基于棱镜的大视场激光告警装置。

背景技术

随着科技技术的不断进步，激光武器得到迅速发展，因此准确测量来袭激光的二维角度以及波长对有利于我军做出及时防御。现有激光告警方法很多，分为光谱识别型，相干识别型以及光栅衍射型。光谱识别型要么测量角度分辨率低，要么只能探测特定的几个激光波长，局限性较大；相干识别型探测器系统所要求的光学系统比较复杂，加工比较困难，而且后期的图像数据处理难度也较高；相比于前两者，人们提出了光栅衍射型激光告警方法，该方法利用光栅衍射原理对来袭激光发生衍射，在探测器上形成0级、±1级光斑，再根据光斑中心坐标的信息推算出入射激光的波长以及入射角度。此方法有效提高了角度分辨率以及能探测的激光波长范围，但对于成倍数波长的激光来说光栅衍射出现重级现象，比如 532nm波长激光衍射的2级光斑与1064nm波长激光衍射的1级光斑会出现重级现象，由此容易造成误警，而且光栅衍射型激光告警系统对光的利用率较低，易出现虚警现象。

发明内容

针对上述光栅衍射型激光告警系统容易造成误警，而且对光的利用率较低，易出现虚警现象的技术问题，本发明提供了一种基于棱镜的大视场激光告警装置，通过梯形棱镜分光及折射原理并结合透镜实现大视场、高分辨率的角度探测及波长探测，提高了探测精准度。使用视场压缩系统、梯形棱镜、透镜及面阵探测器等器件，此系统具有集成简单、光利用率高及探测精度高等特点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于棱镜的大视场激光告警装置，其特征在于：包括视场压缩系统、梯形棱镜、透镜、面阵探测器，所述视场压缩系统的光路方向上设置有梯形棱镜，所述梯形棱镜的光路方向上设置有透镜，所述透镜的光路方向上设置有面阵探测器。

所述面阵探测器通过导线连接有控制及数据处理电路。

所述面阵探测器采用焦平面面阵探测器。

一种基于棱镜的大视场激光告警装置的测量方法，包括下列步骤：

S1、当来袭激光进入激光告警系统，首先经过视场压缩系统对来袭激光的入射角度进行压缩；

S2、被压缩后的来袭激光进入梯形棱镜然后被分光成三个方向的光束；

S3、所述三个方向的光束再经过透镜将光束汇聚，最终在面阵探测器上形成三个光斑；

S4、在面阵探测器后接入控制及数据处理电路，通过对光斑信息的处理得出光斑的中心坐标，最终实现对来袭激光的波长、方位角及俯仰角测量。

所述S2和S3中三个方向的光束根据梯形棱镜的分光原理分成I部分、II部分和III部分，所述I部分、II部分和III部分经过梯形棱镜及透镜后在面阵探测器上呈现出三个光斑，所述I部分光束成像光斑中心坐标记为(x₁，y₁)，所述II部分光束成像光斑中心坐标为(x，y)，所述III部分光束成像光斑中心坐标记为(x_-1， y_-1)。

所述S4中对来袭激光的波长、方位角及俯仰角测量的方法为：包括下列步骤：