[发明专利]一种红外与激光复合探测系统

摘要

本发明公开一种红外与激光复合探测系统，该系统可以实现对红外移动目标的稳定跟踪和激光的精确指向，并实现对目标的距离测量。该系统具有折返式共口径光学接收头部，使用分色片分离红外和激光，红外相机对移动小目标成像，根据目标质心位置控制二维转台的粗跟踪和快速偏转镜的精调整，使激光发射准确指向目标。光电倍增管接收激光回波信号，依据激光发射主波信号和回波信号解算出目标距离信息。本发明系统可以搭载在机载、弹载和卫星平台，实现对红外目标的三维测量，为总体决策提供信息保障。

主权项

一种红外与激光复合探测系统，它包括：粗跟踪机构（1）、光学望远镜（2）、快速偏转镜（3）、激光发射器（4）、分光组件（5）、光电倍增管（6）、光学准直组件（7）、红外相机（8）、激光反射镜（9）、光学聚焦组件（10），其特征在于：所述的粗跟踪机构（1）是步进精度为200urad俯仰角为±15°的角位移转台和步进精度为250urad的360°旋转台的组合结构；所述的光学望远镜（2）是反射式通光望远系统；所述的快速偏转镜（3）是压电陶瓷驱动的快速偏转镜，选用PI公司的S334型号的压电快速偏转镜；所述的激光发射器（4）是波长为532nm，线宽为0.5nm，发散角为0.2mrad，能量大于3uJ的脉冲激光器；所述的分光组件（5）通过红外波段，反射可见光波段的光学组件；所述的光电倍增管（6）是单光子量级的单元探测器，选用滨松公司的10682型单光子计数型模块；所述的光学准直组件（7）是把激光回波准直到光电倍增管光敏面的光学组件；所述的红外相机（8）是红外面阵相机，红外焦平面选择sofradir公司的640*512中波制冷型探测器，图像帧频设为50Hz；所述的激光反射镜（9）是可见光全反射镜；所述的光学聚焦组件（10）是把红外波段光聚焦到红外焦平面的光学组件；所述的快速偏转镜（3）、激光发射器（4）、分光组件（5）、光电倍增管（6）、光学准直组件（7）、红外相机（8）、激光反射镜（9）、光学聚焦组件（10）均固定在光学望远镜（2）上，并随着粗跟踪机构（1）转动；红外相机（8）和光电倍增管（6）共用光学望远镜（2）；快速偏转镜（3）和激光反射镜（9）组合固定在激光发射器（4）前方，快速偏转镜（3）的零位指向和光学望远镜（2）光轴平行；所述的激光发射器（4）发射激光通过激光反射镜（9）反射到快速偏转镜（3），指向红外目标；目标反射激光回波，通过光学望远镜（2）后，由分光组件（5）反射到光学准直组件（7）准直后到达光电倍增管（6）的光敏面，探测激光回波信号；目标的红外波段光谱通过光学望远镜（2）后，由分光组件（5）透射，通过光学聚焦组件（10）聚焦到红外相机（8）的探测器焦平面成像。