[发明专利]基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置

说明书

基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置涉及光电探测技术领域，该装置包括：激光器；将所述激光器发出的光束形成准直光的准直透镜组；改变自身的折射率，使所述准直光聚焦位置沿光轴往复改变的可调谐液晶变折射率元件；将所述准直光扩束的扩束透镜组；控制所述可调谐液晶变折射率元件折射率的液晶单元控制器；所述激光器、准直透镜组、可调谐液晶变折射率元件和扩束透镜组依次同光轴设置。本发明实现了光焦度的周期性震荡调谐，并具有很高的扫描频率，能够实现对目标空间域内的被探测系统焦面的快速、高效扫描，实现“猫眼效应”匹配，极大提高被探测系统的探测概率。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，具体涉及一种基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置。

背景技术

利用敌方光电探测系统的“猫眼效应”可以有效发现、摧毁或致盲敌方光电系统。基于目前“猫眼探测”的研究来看，影响敌方光电探测系统的探测概率的主要因素是激光主动探测系统的主动光源是否能够在被探测系统的焦面或分划板处聚焦，我们称之为主动探测系统对被探测系统的离焦。当主动探测激光束与被探测系统焦面离焦产生后，其由“猫眼效应”产生的反射能量将成指数形式衰减，这将影响主动探测系统中接收子系统的回波接收效率，从而影响激光主动探测系统的整体探测效率。

从实际工程应用出发，由于主动探测系统的主动探测波长通常采用近红外激光光源，波长单一。但被探测系统的设计光谱范围非常广泛，这就意味着主动探测激光光源必然产生与被探测系统的色差存在，所以上述的主动光束与被探测系统的离焦几乎是必然存在的，这是导致目前激光主动探测系统探测距离降低的主要原因。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置，与传统激光主动探测装置相比，其特点在于在激光主动发射系统光路中加入了可调谐的变折射率液晶组件。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置，该装置包括：

激光器；

将所述激光器发出的光束形成准直光的准直透镜组；

改变自身的折射率，使所述准直光聚焦位置沿光轴往复改变的可调谐液晶变折射率元件；

将所述准直光扩束的扩束透镜组；

控制所述可调谐液晶变折射率元件折射率的液晶单元控制器；

所述激光器、准直透镜组、可调谐液晶变折射率元件和扩束透镜组依次同光轴设置。

当由激光器发射的主动探测激光束经由准直透镜组准直，通过可调谐液晶变折射率元件和扩束透镜组后，经过大气传输入射到被探测系统中后，由于液晶单元控制器控制可调谐液晶变折射率元件上的加载电压，进而控制可调谐液晶变折射率元件的折射率做周期性变化，从而导致通过扩束透镜组出射主动激光束做从发散和会聚的周期变化，使得其在被探测系统内部焦平面附近的焦斑做沿光轴方向往复运动，从而实现主动激光探测光束焦点对被探测系统焦面的扫描，形成被探测系统反射能量峰值出现，增加主动探测系统的探测概率。

本发明的有益效果是：本发明实现了主动探测系统光焦度的周期性震荡调谐，并具有很高的震荡频率。由于光焦度周期性调谐所产生的探测光束快速周期性发散、会聚，能够实现对目标空间域内的被探测系统光学焦面的快速、高效扫描，实现“猫眼效应”最佳匹配条件，提高被探测系统的回波能量密度，从而提高被探测系统的瞬时探测概率。

附图说明

图1本发明基于可调谐液晶变折射率的激光主动探测装置结构示意图。

图2本发明可调谐液晶变折射率元件结构示意图。