[发明专利]星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台及方法

摘要

本发明公开了一种星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台及方法，用于等效模拟不同出射激光能量、不同大气条件下的卫星激光测高仪脚点能量密度，针对星载激光测高仪的指向角误差在轨标定中在地面激光足印范围内布设的激光探测器进行检测评估；设置激光发射模块、能量调节模块、光束整形模块、能量监控模块和数据处理模块。本发明解决了星载激光测高仪地面标定激光有源探测器的检测问题，通过多种衰减片组合的方式，实现了对激光有源探测器性能指标检测的全覆盖。同时，高能量稳定性的激光光源与高精度能量计的实时能量监控，保证了探测器测量数据的真实性与可靠性，为星载激光测高仪地面标定提供了可靠性保障。

主权项

1.一种星载激光测高仪有源光斑能量探测器检测标定平台，其特征在于：用于等效模拟不同出射激光能量、不同大气条件下的卫星激光测高仪脚点能量密度，针对星载激光测高仪的指向角误差在轨标定中在地面激光足印范围内布设的激光探测器进行检测评估；设置激光发射模块、能量调节模块、光束整形模块、能量监控模块和数据处理模块，所述激光发射模块包括激光器驱动电源、主激光器、备用激光器和偏振分光棱镜，所述驱动电源分别连接主激光器和备用激光器，主激光器输出光束直接透射通过偏振分光棱镜，备用激光器输出光束经过偏振分光棱镜反射后与主激光器指向同一方向，能够在主激光器能量不稳定或出现其他故障的情况下替换主激光器使用；所述能量调节模块由三块衰减片组成，分别为连续可调衰减片、四级阶跃可调衰减片和十级阶跃可调衰减片，所述连续可调衰减片、四级阶跃可调衰减片与十级阶跃可调衰减片沿光束传播方向依次排列，用于对激光器输出光束的能量进行连续调节与阶跃调节；所述光束整形模块包含光束整形镜、第一分束镜、反射镜与第二分束镜，所述光束整形镜将激光器输出的光束能量分布由高斯分布转化为均匀分布，当光斑内各点能量均匀，探测器只要在光斑范围内，其能量响应都是一致的；所述第一分束镜折转光束，便于测试过程中激光探测器的安置，并透射部分光束至能量监控模块，用于对激光器的发射能量的实时监控；所述第二分束镜与反射镜配合，产生两束能量相等的激光束，为探测器的标定提供两个能量密度相同的测试工位；所述能量监控模块包括能量计和数据传输模块，能量计的探头能够单独响应每发激光脉冲的能量，能量计数据传输模块将检测结果实时传输至上位机；所述数据处理模块包括上位机，与光束整形模块产生的两束能量相等的激光束相应，两个测试工位上的激光探测器分别接入上位机；上位机用于读取能量监控模块的各项数据，对激光器输出脉冲能量进行实时监控，以及从激光探测器中读入激光探测器的响应值，根据能量监控模块的数据判断激光探测器的响应是否正确，得到检测结果。