專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，特別涉及一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦 級(jí)激光微能量計(jì)，屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)隨著激光制導(dǎo)、激光測(cè)距等產(chǎn)品的問(wèn)世，激光遠(yuǎn)距離目標(biāo)漫反射回
波能量的檢測(cè)也提到日程上來(lái)，它的最小量值都在幾個(gè)G/cm2。
目前己査到的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)是中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院于近年研制的產(chǎn) 品，該產(chǎn)品是由探測(cè)器和信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)組成，它的最小可測(cè)量的能量為 800fJ/cm2 ，缺點(diǎn)是不能測(cè)量小于800fT/cn^的能量。
根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究院的報(bào)道，在其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)擴(kuò)大基準(zhǔn)激 光束的口徑以及光楔分束的方法，建立了最小能量標(biāo)準(zhǔn)為2.6fT/cm2的系統(tǒng)，該 系統(tǒng)的能量接收器采用了雪崩光電二極管探測(cè)器(APD)，它的靈敏度高，需要 在400V的工作電壓和恒溫的環(huán)境下進(jìn)行工作，故不適用作通用的脈沖激光微能 量計(jì)，它也沒(méi)有觀察、瞄準(zhǔn)裝置，不能對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)脈沖激光漫反射回波信號(hào) 進(jìn)行檢測(cè)，也不能在室外使用。
本發(fā)明在激光微能量計(jì)中引入了光學(xué)系統(tǒng)，使激光微能量計(jì)可測(cè)量到很小 的光能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中飛焦級(jí)激光微能量計(jì)不能測(cè)量小于 800fJ/cn^能量的問(wèn)題，提出了一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)。它可 以精確測(cè)量2.2fJ/cm2 5^05 fJ/cn^的激光能量。本發(fā)明的具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦 級(jí)激光微能量計(jì)的測(cè)量能量范圍為2.2fJ/cm2 5*105 ff/cm2。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，包括光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè) 系統(tǒng)和信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)。其中，光學(xué)系統(tǒng)是由三塊并排的透鏡組成，三塊透鏡是共軸的，三塊透鏡的排列順序?yàn)榈谝煌雇哥R、第二凸透鏡和凹透鏡，其
中第一凸透鏡的直徑為202mm及以上。光源通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)把光能量聚焦到探測(cè) 系統(tǒng)的探測(cè)器上，探測(cè)器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)入信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)。
具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)配有一個(gè)L型彎板和一個(gè)三腳架，工 作時(shí)放在工作臺(tái)上或放在三角架上，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)或室外測(cè)量使用。
探測(cè)器與三塊透鏡組是共軸的，并可相對(duì)移動(dòng)，探測(cè)器的探測(cè)面的中心需 要位于三塊透鏡組的聚焦點(diǎn)上，由于光源與飛焦級(jí)激光微能量計(jì)的距離不同， 三塊透鏡對(duì)能量的聚焦點(diǎn)就會(huì)不同，可通過(guò)三塊透鏡組與探測(cè)器沿著光軸的相 對(duì)移動(dòng)，使探測(cè)器的探測(cè)面的中心位于三塊透鏡組的聚焦點(diǎn)上，用于接收從光 學(xué)系統(tǒng)輸出的光能，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光能測(cè)量。
有益效果
(1) 具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)的測(cè)量范圍為2.2fl/cm2 5*105 fj/cm2;
(2) 三塊透鏡組與探測(cè)器沿著光軸可以相對(duì)移動(dòng)，使探測(cè)器始終位于三塊 透鏡組的聚焦點(diǎn)上；
(3) 具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)在室內(nèi)或室外測(cè)量使用。


圖1為具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)的系統(tǒng)組成； 圖2為光學(xué)系統(tǒng)圖；其中，1-第一凸透鏡、2-第二凸透鏡、3-凹透鏡、4-探 測(cè)器的探測(cè)面。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
一種飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，包括光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)處理及顯示系 統(tǒng)，如圖1所示；光源通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)把光能量聚焦到探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)器上，探 測(cè)器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)入信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)由并排的三塊透鏡組成，如圖2所示，三塊透鏡是共軸的，并排 的三塊透鏡的排列順序?yàn)榈谝煌雇哥Rl、第二凸透鏡2和凹透鏡3;第一凸透鏡 1與第二凸透鏡2之間的距離為130mm，第二凸透鏡2和凹透鏡3之間的距離 為0.15mm，其中第一凸透鏡l的直徑為202mm，焦距為434mm，第二凸透鏡2 的直徑為140mm,焦距為183mm，凹透鏡3的直徑為120mm，焦距為-187mm; 并排的三塊透鏡的組合焦距為340mm;探測(cè)器放置在三塊透鏡的組合焦距的焦 平面上，探測(cè)器的中心在三塊透鏡的光軸上，光能經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的三塊透鏡之 后進(jìn)入探測(cè)器。飛焦級(jí)激光微能量計(jì)測(cè)量的能量的最小值為2.2 fJ/cm2。
權(quán)利要求
1、一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，包含探測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)，其特征在于還包含光學(xué)系統(tǒng)；光學(xué)系統(tǒng)是由第一凸透鏡(1)、第二凸透鏡(2)和凹透鏡(3)組成，三塊透鏡是共軸并排的，依次為第一凸透鏡(1)、第二凸透鏡(2)和凹透鏡(3)；光源通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)把光能量聚焦到探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)器上，探測(cè)器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)入信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，其特 征在于第一凸透鏡的直徑為202mm及以上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有光學(xué)系統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，其特 征在于探測(cè)器與三塊透鏡組沿著光軸相對(duì)移動(dòng)，探測(cè)器的探測(cè)面的中心位于 三塊透鏡組的聚焦點(diǎn)上，用于接收從光學(xué)系統(tǒng)輸出的光能，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光能測(cè) 量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，特別涉及一種具有光學(xué)體統(tǒng)的飛焦級(jí)激光微能量計(jì)，屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。它包括光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)處理及顯示系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)是由三塊并排的透鏡組成，三塊透鏡是共軸的，并排的三塊透鏡的排列順序?yàn)橥雇哥R、凸透鏡和凹透鏡，探測(cè)器與三塊透鏡組是共軸的，并可相對(duì)移動(dòng)，探測(cè)器的探測(cè)面的中心需要位于三塊透鏡組的聚焦點(diǎn)上，用于接收從光學(xué)系統(tǒng)傳出的光源，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光能測(cè)量。它可以精確測(cè)量2.2fJ/cm²～5*10⁵fJ/cm²的激光能量，可在室內(nèi)或室外使用。
文檔編號(hào)G01J1/04GK101603860SQ20091008955
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者崔小虹, 中 彭, 林幼娜, 王茜蒨 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)