[发明专利]一种高清晰激光远距离除障系统

说明书

本发明公开了一种高清晰激光远距离除障系统，包括沿入射光线传输方向依次设置的准直镜片、激光反射镜和分光镜；分光镜为激光反射、可见光透射的镜片，激光反射镜的反射面朝向准直镜片，分光镜的反射面朝向激光反射镜的反射面；激光反射镜的中心过准直镜片的主光轴、且激光反射镜的反射面与准直镜片的主光轴呈45°夹角；分光镜的反射面与激光反射镜的反射面相互平行，分光镜的反射面中心与激光反射镜的反射面中心的连线垂直于准直镜片的主光轴。本发明高清晰激光远距离除障系统，将光纤激光出光准直，并采用两次反射激光，而可见光直接透过，使得视觉光的清晰度显著增加，抗干扰性显著提高，同时减少了激光能量的损失，作用距离显著延长。

技术领域

本发明涉及一种高清晰激光远距离除障系统，属于激光除障领域。

背景技术

输配电线路的作用是输送和分配电能。架设于发电厂至地区变电所、地区变电所与地区变电所之间的，用于输送电能的线路称为输电线路，其特点为：线路电压高、输送距离远、输送容量大，一般距离地面距离大于40m。从系统变电所向用户供电的线路及城乡变压器之间的，用于分配电能的线路称为配电线路，配电线路又可分为高压配电线路(35KV及以上)、中压配电线路(10KV)和低压配电线路(0.4KV)。实际生活中，塑料布、塑料袋、风筝、风筝线、钓鱼线等异物很容易缠绕到输配电线路的金属导线上，一旦此类漂浮性的异物受雨、雪、雾、露浸湿，极易造成金属导线相间短路或者单相接地等故障，从而导致跳闸造成供电中断、输电线路损坏，在人畜可接触位置的异物，则有可能造成人畜伤亡。因此，及时清理输电线路上的异物对于供电安全具有十分重要的意义。

目前采用激光远程清除架空输电线路异物是一种新的清除方法，这种方法通过在地面发射一束激光到空中的异物目标，通过热烧蚀作用将架空线路上的漂浮型异物熔断、灼烧损毁或掉落，是一种安全、方便、快捷的清除方式。然而现有的激光远程清除装置存在清晰度差、抗干扰差、作用距离有限等缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种高清晰激光远距离除障系统，优化了光路结构，采用了激光两次反射，扩大视觉镜头的通光口径，缩短了光程，增强了清晰度，延长了作用距离。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高清晰激光远距离除障系统，包括沿入射光线传输方向依次设置的准直镜片、激光反射镜和分光镜；分光镜为激光反射、可见光透射的镜片，激光反射镜的反射面朝向准直镜片，分光镜的反射面朝向激光反射镜的反射面；激光反射镜的中心过准直镜片的主光轴、且激光反射镜的反射面与准直镜片的主光轴呈45°夹角；分光镜的反射面与激光反射镜的反射面相互平行，分光镜的反射面中心与激光反射镜的反射面中心的连线垂直于准直镜片的主光轴。

上述高清晰激光远距离除障系统，用于高压电线或其他高空障碍清除，可以在地面操作整个设备，对300m以内距离可聚焦光斑，在这个范围内有效烧蚀清除障碍目标。

光纤激光器出光后通过光纤头导入准直镜片，利用光学镜片折射偏转输入光束，以达到光学衍射极限发散角准直出射，可以在远距离传输中保持极小的发散角，从而保证激光能量密度，作用在目标表面时仍可以有较大功率。激光作用在200m处光斑直径大小在15mm左右，在300m处光斑大小在20mm左右。

为了进一步减小激光远距离传输的发散角，优选，准直镜片的准直焦距为150±2mm。

作为一种优选的实现方案，准直镜片包括沿入射光线传输方向依次设置的第一透镜和第二透镜，第一透镜为弯月型透镜，第二透镜为双凸透镜。

为了减少激光的能量损耗，优选，沿入射光线传输方向，第一透镜的两面依次为第一物侧面和第一像侧面，第二透镜的两面依次为第二物侧面和第二像侧面，第一物侧面的曲率半径为109.8±2mm，第一像侧面的曲率半径为36.2±2mm，第二物侧面的曲率半径为293.8±2mm，第二像侧面的曲率半径为66.4±2mm。