[发明专利]一种紫外光通信光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信系统，尤其是涉及一种紫外光通信光学系统。

背景技术

紫外线通信技术可以说是紫外技术中最具有发展潜力的一类。该通信方式具备了许多其它常规通讯方式所没有的优点。由于紫外通信使用紫外线作为通信媒质, 所以不会受到各种自然、人为电磁干扰的影响；紫外线的强散射特性使紫外通信具有良好的全方位性，受周边各类空间障碍影响小，且发射机位置不易为敌方侦察到(即低分辨率) ；紫外通信系统的通讯范围在方圆几千米之内，不易泄密。以上紫外通信的特点使其在对保密要求与机动性要求高的领域有良好的应用前景。

但目前市场上的紫外通信产品很少，尤其与相对成熟的红外光电产品相比，还有诸多缺陷，这是紫外线特有的大气传输性质决定的。紫外辐射在大气中由瑞利散射造成的光能损失是红外线的1000 倍以上，紫外辐射的强烈散射可使紫外通讯系统具有立体全方位通讯能力和低分辨率的突出优点，同时这也决定了大多数紫外探测系统仅具有较短的工作距离。

因此，对于紫外探测通信系统而言，其核心技术是如何提供紫外信号的发射与接收工作效率，从而提高系统工作距离。在一般紫外通信系统中，要提高作用距离一般是采取增大接收光学系统口径或提高紫外信号强度的方式，但存在以下缺陷：光学口径过大，带来成本的急剧增加与系统体积过大，从而阻碍了紫外通信系统的推广使用；当前紫外器件有限，具有较强信号的紫外器件，其成本昂贵，制作工艺复杂，难以大规模普及应用。

发明内容

本发明主要是为解决现有技术存在的问题，提供一种紫外光通信光学系统。该系统采用抛物面反光罩进行光线准直，减小了光线发散角并进行方向引导，有效解决了光源发光面积大、光束出射角度发散大的难点，同时能够实现全视场20°范围的紫外光接收并聚焦到感光面上，满足紫外信号探测需求。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种紫外光通信光学系统，包括：位于信号发射端的光源、反光罩，位于信号接收端的接收物镜组、光电倍增管，其中：光源位于反光罩的焦点处，光电倍增管位于接收物镜组的光线聚焦处。 

优化的，上述的一种紫外光通信光学系统中，所述光源为U型灯管光源。

优化的，上述的一种紫外光通信光学系统中，所述反光罩是截面形状为抛物面的柱面形状反光罩。

优化的，上述的一种紫外光通信光学系统中，所述接收物镜组采用石英玻璃与氟化钙材料制成，并且光焦度采用正负正负组合。

因此，本发明具有如下优点：1.采用抛物面反光罩进行光线准直，减小了光线发散角并进行方向引导，有效解决了光源发光面积大、光束出射角度发散大的难点；2.能够实现全视场20°范围的紫外光接收并聚焦到感光面上，满足紫外信号探测需求。

附图说明

图1 是本发明光学系统光路示意图。

图2是本发明的为接收物镜组示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中， 光源1，反光罩2，接收物镜组2，光电倍增管4。

实施例：

参见图1，一种紫外光通信光学系统，其特征在于，包括：位于信号发射端的光源1、反光罩2，位于信号接收端的接收物镜组3、光电倍增管4，其中：光源1位于反光罩2的焦点处，光电倍增管4位于接收物镜组3的光线聚焦处。 其中：光电倍增管为紫外信号接收器件；光源1为U型灯管光源；反光罩2是截面形状为抛物面的柱面形状反光罩，能适应光源U型形状，提高光线准直效率；接收物镜组3采用石英玻璃与氟化钙材料制成，并且光焦度采用正负正负组合，能够实现长焦距大视场的紫外光线会聚，与发射系统配合能够实现全视场20°范围的紫外光接收并聚焦到感光面上，满足紫外信号探测需求。

使用时，光线信号从光源出射，经过反光罩发生反射；光源放置于反光罩的焦点处，因此光线出射角度由发散变为准直；准直光线经过远距离传输后到达接收物镜组，由接收物镜进行光线会聚，聚焦于光电倍增管，从而完成信号接收与信息传递。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了光源1，反光罩2，接收物镜组2，光电倍增管4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语，是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。