[发明专利]激光回波接收光学系统

权利要求书

1.激光回波接收光学系统，其特征在于，包括分束器(4)、N个聚焦透镜(5)和N个InGaAsPIN探测器(6)，N为大于等4的正整数，

N个聚焦透镜(5)的焦点分别位于一个正N边形的N个顶点处，N个InGaAs PIN探测器(6)的光敏面中心分别位于N个聚焦透镜(5)的焦点处，

分束器(4)用于将激光回波信号分为N束，每一束均通过一个聚焦透镜(5)入射至对应的InGaAs PIN探测器(6)中。

2.根据权利要求1所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，当N＝4时，所述分束器(4)为四棱锥镜对(16)，所述四棱锥镜对(16)包括两个底面相互正对的四棱锥镜，且两个四棱锥镜底面之间留有间距。

3.根据权利要求2所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，当四棱锥镜对(16)的主轴与入射光夹角为±5°时，调整InGaAs PIN探测器(6)的光敏面中心与四棱锥镜对(16)主轴之间的距离R为：

R＝R₁-0.5R₀，

其中，R₁为四棱锥镜对(16)出射光束的光斑中心与四棱锥镜对(16)主轴之间的实际距离，且满足：

h₁为四棱锥镜的高度，h₂为两个四棱锥镜底面之间的间距，α为四棱锥镜底面和侧面之间的夹角，θ₂和γ₂分别为光束与四棱锥镜底面间的入射角和折射角，R₀为四棱锥镜对(16)入射光束的光斑中心与四棱锥镜对(16)主轴之间的距离。

4.根据权利要求2或3所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，所述四棱锥镜的材料为1550nm波长的玻璃。

5.根据权利要求1所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，当N＝7时，所述分束器(4)为六棱锥台镜对，所述六棱锥台镜对包括两个底面相互正对的六棱锥台镜，且两个六棱锥台镜底面之间留有间距。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，聚焦透镜(5)包括非球面镜(12)和超半球浸没透镜(13)，

非球面镜(12)将入射光束进行预聚焦并出射至超半球浸没透镜(13)，超半球浸没透镜(13)将入射光聚焦至对应的InGaAs PIN探测器(6)的光敏面。

7.根据权利要求6所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，还包括准直扩束镜(15)，激光回波信号经所述准直扩束镜(15)扩束后入射至分束器(4)，

当准直扩束镜(15)的入射角θ₁＜10°时，准直扩束镜(15)的扩束倍数m符合下式：

θ₂＝θ₁/m，

其中，θ₂为准直扩束镜(15)的出射角。

8.根据权利要求1所述的激光回波接收光学系统，其特征在于，还包括光阑(3)，所述光阑(3)的透射光入射至分束器(4)。