[发明专利]激光信息快速测量系统和测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光告警技术，尤其是一种可以对激光侦查、激光制导进行预警的激光信息快速测量系统和测量方法。

背景技术

随着激光技术在武器装备上日益广泛的应用，激光侦查、激光制导等大大提高了武器系统的作战能力，使得重要的武器装备及军事目标面临着巨大的威胁。因此激光告警成为实现激光对抗的首要前提准备。

目前，激光告警技术已成为光电对抗领域的一项重要内容。激光告警设备按探测工作原理分为光谱探测型、相干探测型、成像探测型几种。其中，相干识别法是目前测定激光波长的最有效的方法之一，并且能够对噪声进行有效的抑制。相干测量仪器主要有法-珀标准具、迈克耳逊干涉仪、斐索干涉仪和正弦光栅几种类型。基于光栅衍射的激光告警接收机克服了其它相干测量仪器的缺点，是近年来国际上激光告警系统研究的重要方向。目前告警装置研制中一般多采用正弦光栅分光，正弦光栅衍射时一级衍射信号光强弱，和零级信号的强度相比差别很大，至多能占后者的25％，在滤波处理时，对测量结果关键的一级信号容易被滤掉而导致漏警。因此激光告警接收机中的信息测量系统存在一级衍射条纹效率低、光强弱，容易被系统噪声淹没导致预警率低的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种一级信号的强度高、探测精度高的激光信息快速测量系统；本发明还提供了一种激光信息快速测量方法。

为解决上述技术问题，本发明系统所采取的技术方案是：

一种激光信息快速测量系统，其包括光学信号探测接收装置和信号转换处理系统；

所述的光学信号探测接收装置包括：用于限定接收的激光波长范围的滤光片，用于限定激光入射角的光阑，由光栅和柱透镜构成的夫琅禾费衍射装置和置于透镜的焦平面上高速线阵CCD；

所述的信号转换处理系统为基于DSP的高速信号处理系统。

本发明系统所述的光栅为一维大密度平面光栅，光栅密度为每毫米刻缝不少于500条。

本发明系统所述信号转换处理系统采用DSP作为采集与处理模块的控制和计算核心，CCD转换输出的模拟信号先通过一个高速AD，在CPLD的控制下转化为数字信号，DSP通过数据总线将AD采集的数字信号读取到内存。

本发明系统所述测量系统包括两个并列设置的光学信号探测接收装置；所述两个光学信号探测接收装置一个用于采集横向的激光信息，另一个用于采集竖向的激光信息。

本发明系统所述测量系统包括若干组空间排列的光学信号探测接收装置；每组包括两个并列设置的光学信号探测接收装置。

本发明方法为：所述的激光信号通过滤光片和采光孔后入射，通过光阑的吸收和漫反射，再经光栅和柱透镜实现夫琅禾费衍射，然后成像于柱透镜焦平面处的高速线阵CCD；高速线阵CCD将光信号转化为模拟电信号，并传输到信号转换处理系统进行信息处理。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用光阑限定激光入射角度，解决了高级次衍射条纹的影响；并在采光口加装了滤光片，限定了入射激光的波长范围；同时改换不同滤光片时，修改相应软件参数可以侦测不同的波段的入射激光。这样即可有效的提高一级衍射条纹效率和光强。

本发明在入射光到达光栅之前使之通过设置有光阑的空间，通过光阑的吸收和漫反射作用减弱入射到光栅和CCD上的杂散光的数量和强度，从而降低背景光和设备带来的杂散光对探测精度的影响。这样即可有效地提高本发明的探测精度。

本发明在探测接收光信号的光路中使用了大密度的平面透射光栅，尤其是光栅密度达到每毫米刻缝不少于500条时，远高于普通光栅或正弦光栅的每毫米300条刻缝的密度。本发明中采用一维大密度平面光栅，光信号被光栅衍射后，一级信号的强度和零级信号的强度相比可以达到60％，基本解决了有效区别一级信号的问题。

本发明具有一级衍射条纹效率高、光强较高，系统噪声低，探测精度高的特点；不仅适用于可见光，而且同样适用于近红外、远红外以及紫外光等；应用在激光告警时，能有效地提高预警率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明由2个光学信号探测接收装置排列组成的空间角度示意图；

图3是本发明由多个光学信号探测接收装置排列组成的空间角度示意图。

图中：1-滤光片；2-光阑；3-一维大密度平面光栅；4-柱透镜；5-高速线阵CCD；6-基于DSP的高速信号处理系统；7-声光报警系统。

具体实施方式