[发明专利]一种人眼安全激光测距机和方法

说明书

本发明提供一种人眼安全激光测距机和方法，操作简单，体积小，测试精度高，可输出对人眼安全波段激光；包括激光器、探测器，激光器包括光源、铒玻璃及设置于铒玻璃出光端的第一、二反射镜，第一、二反射镜的法线与铒玻璃出光面的法线之间的夹角为布儒斯特角，第一、二反射镜与铒玻璃形成V型谐振腔，光源发出的光进入铒玻璃中后从第一、二反射镜出射，从第一反射镜出射的光依次经过第一全反射镜、声光移频器、第一分束器、探测器；从第二反射镜出射的光依次经过第二全反射镜、调Q晶体、法拉第旋光隔离器、第二、三分束器、望远系统后发射至待测目标，经待测目标散射或反射后的光依次经过第三分束器、第二分束器、第一分束器后进入到探测器中。

技术领域

本发明涉及激光器设备技术领域，具体为一种人眼安全激光测距机和方法。

背景技术

激光测距是激光在军事上应用最早，同时也是最成熟的技术之一，激光测距是利用光在两物体之间的传递时间来计算距离长度，激光测距机中激光的发散性很好，发散角比较小，可以比较精确地测出目标位置。

目前，激光测距机在军队武器上有着广泛的应用，激光测距机的使用很大程度地提高了坦克、无人机和远程火炮等武器命中目标的概率。当代战争的特点是规模小、速度快，这就要求军事武器在行动中能够精确制导、快速反应和机动灵活，激光武器则显示出了其巨大的优越性。目前激光在测距方面所使用的波长有1.06μm、1.5μm以及10.6μm等，但由于1.06μm和10.6μm波长允许人眼的曝光量较小，使得其很容易在瞬间对感光敏感的人眼造成极大的伤害，则在战场和训练中容易给人员带来致盲的危险；且现有的人眼安全激光测距机还存在操作复杂，体积比较大，测试精度差，重复频率(20Hz以内)低，输出能量低(微焦级)的问题，且由于采用的是常规的光子脉冲计数的方法，当测量距离增长时，返回的能量急剧减小，脉冲形状难以分辨，故限制了其进一步的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种人眼安全激光测距机和方法，其操作简单，体积小，测试精度高，且可输出对人眼安全波段激光，并保证光束的质量。

其技术方案是这样的：一种人眼安全激光测距机，其包括激光器、探测器，所述激光器包括光源，其特征在于：所述激光器还包括铒玻璃及设置于所述铒玻璃出光端的第一反射镜、第二反射镜，所述第一反射镜、第二反射镜的法线与所述铒玻璃出光面的法线之间的夹角均为布儒斯特角，所述第一反射镜、第二反射镜与所述铒玻璃三者形成的谐振腔呈V型，所述光源发出的光进入所述铒玻璃中后，从所述第一反射镜、第二反射镜分别出射，从所述第一反射镜出射的光依次经过第一全反射镜、声光移频器、第一分束器直至探测器；从所述第二反射镜出射的光依次经过第二全反射镜、调Q晶体、法拉第旋光隔离器、第二分束器、第三分束器、望远系统后发射至待测目标，经所述待测目标散射或反射后的光依次经过所述第三分束器、第二分束器、第一分束器后进入到所述探测器中。

进一步地，其还包括相机、第四分束器、指示激光器，所述指示激光器发出的激光与从所述第二反射镜出射的光共轴，在所述指示激光器发出的激光光束方向上依次经过所述第四分束器、第三分束器、望远系统后，与从所述第二反射镜出射的光共轴出射至待测目标；且所述第四分束器将透射的光线入射到所述相机中，以使得所述相机采集到待测目标图像；

进一步地，所述光源为泵浦光源，且所述光源发出的泵浦光在所述谐振腔内满足增益大于消耗；

进一步地，所述光源发出泵浦光的波长为940nm或980nm；所述光源通过激光二极管或光纤激光器发出；

进一步地，所述调Q晶体采用主动调Q晶体，包括电学晶体、声光晶体；所述铒玻璃的宽厚比大于2；

进一步地，所述第一反射镜、第二反射镜均为平面反射镜或球面反射镜；且所述第一反射镜、第二反射镜镜面上均镀有940nm或980nm抗反膜以及1535nm的高反膜；