基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置制造方法及图纸

基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，涉及远距离目标方位探测技术领域。本发明专利技术是为了解决现有激光方位测量装置进行远距离目标方位探测时，输入信号会被系统噪声所淹没，影响激光方位测量装置的探测能力的问题。本发明专利技术所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，传统激光半主动方位测量装置的光学透镜组前依次设有一号1/4波片、二号1/4波片和四象限偏振片，且四象限偏振片与光学透镜组相邻，二号1/4波片仅覆盖四象限偏振片的第一象限和APD探测器的第一象限。本发明专利技术适用于进行远距离目标方位探测。

Long distance laser semi active azimuth measuring device based on polarization detection

The utility model relates to a long-range laser semi-active azimuth measuring device based on polarization detection, which relates to the technical field of long-range target azimuth detection. The invention aims to solve the problem that when an existing laser azimuth measuring device carries out long-range target azimuth detection, the input signal is submerged by the system noise, and the detection capability of the laser azimuth measuring device is affected. Remote laser polarization detection of semi active range measuring device based on the optical lens group, the traditional semi active laser range measurement device is provided with a front 1/4 wave plate, two 1/4 wave plate and four quadrant and four quadrant polarizer, polarizing film and the optical lens group adjacent to the first quadrant, two 1/4 wave plate only cover four quadrant polarizer in the first quadrant and APD detector. The invention is suitable for remote target azimuth detection.

【技术实现步骤摘要】
基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置
本专利技术属于远距离目标方位探测

技术介绍
目前的激光半主动方位测量装置采用直接探测模式，即：系统输入为目标散射激光回波的能量，输出为弹目偏差角度值。当激光方位测量装置进行远距离目标方位探测时，目标散射激光回波信号极其微弱，会被系统噪声所淹没。此时，系统噪声特别是阳光背景辐射噪声，严重影响了激光方位测量装置的探测能力。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有激光方位测量装置进行远距离目标方位探测时，输入信号会被系统噪声所淹没，影响激光方位测量装置的探测能力的问题，现提供基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置。基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，包括传统激光半主动方位测量装置，所述传统激光半主动方位测量装置包括光学透镜组4、APD探测器5(雪崩光电探测器)和伺服系统；光学透镜组4前依次设有一号1/4波片1、二号1/4波片2和四象限偏振片3，且四象限偏振片3与光学透镜组4相邻，二号1/4波片2仅覆盖四象限偏振片3的第一象限和APD探测器5的第一象限。四象限偏振片3的四个象限的偏振方向相互独立。设信号光偏振方向为α，背景辐射光偏振方向为β，远距离激光半主动方位测量装置与探测目标距离为R，四象限偏振片3的偏振方向分别为θ1、θ2、θ3和θ4，则APD探测器5光敏面上所接收到的信号光强度Is-APD和背景辐射光强度Ib-APD分别为：其中，Is为入射至一号1/4波片1的信号光光强，Ib为入射至一号1/4波片1的背景辐射光光强，n＝1,2,3,4。入射至射至一号1/4波片1的背景辐射光光强Ib为：Ib＝Ip+Io其中，Ip为背景辐射光中偏振部分的光强，Io表示背景辐射光中非偏振部分的光强。本专利技术所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，通过在传统激光方位测量装置中加入1/4波片和四象限偏振片，结构简单，还能够增大方位测量装置作用距离，有效抑制背景辐射噪声，尤其是阳光背景辐射噪声，显著提高系统信噪比，提高激光方位测量装置远距离探测能力。本专利技术适用于进行远距离目标方位探测。附图说明图1为本专利技术所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置的结构示意图。具体实施方式由于不同地方的背景辐射光的偏振方向不同，在进行目标探测之前，可预先测定背景辐射光的偏振方向，再选择适当的偏振方向的信号光进行目标探测，即可以有效抑制背景辐射光，提高系统信噪比和远距离目标探测能力。基于上述原理，本专利技术利用以下实施方式进行详细说明。具体实施方式一：参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，包括传统激光半主动方位测量装置，所述传统激光半主动方位测量装置包括光学透镜组4、APD探测器5(雪崩光电探测器)和伺服系统；传统激光半主动方位测量装置的光学透镜组4前依次设有一号1/4波片1、二号1/4波片2和四象限偏振片3，且四象限偏振片3与光学透镜组4相邻，二号1/4波片2仅覆盖四象限偏振片3的第一象限和APD探测器5的第一象限。本实施方式中，一号1/4波片1用于改变入射光的偏振特性；二号1/4波片2用于消除系统测量矩阵的奇异性；四象限偏振片3用于减小背景辐射光的光强；二号1/4波片2和四象限偏振片3共同组成激光方位测量装置的偏振检测结构；光学透镜组4用于将入射光汇聚到ADP光敏面上；APD探测器5用于将入射光能量转化为四路电信号。在实际应用时，信号光与背景辐射光依次通过一号1/4波片1、二号1/4波片2、四象限偏振片3和光学透镜组4透射至APD探测器5的光敏面上，APD探测器5将电信号发送至伺服系统。本实施方式所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置结构简单，只需在传统激光方位测量装置中加入波片和偏振片，即可以有效提高系统信噪比，增大方位测量装置的作用距离。具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置作进一步说明，本实施方式中，四象限偏振片3的四个象限的偏振方向相互独立。具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置作进一步说明，本实施方式中，设信号光偏振方向为α，背景辐射光偏振方向为β，远距离激光半主动方位测量装置与探测目标距离为R，四象限偏振片3的偏振方向分别为θ1、θ2、θ3和θ4，则APD探测器5光敏面上所接收到的信号光强度Is-APD和背景辐射光强度Ib-APD分别为：其中，Is为入射至一号1/4波片1的信号光光强，Ib为入射至一号1/4波片1的背景辐射光光强，n＝1,2,3,4。根据远距离激光半主动方位测量装置系统(即：一号1/4波片1、二号1/4波片2、四象限偏振片3、光学透镜组4和APD探测器5组成的系统结构)测量矩阵的条件数最小值确定四象限偏振片3的偏振方向(即：θ1、θ2、θ3和θ4的值)，再根据入射至远距离激光半主动方位测量装置的背景辐射光的偏振方向β*，选择具有合适偏振方向α*的信号光，即可以得到：Ib-APD<Ib(1)公式(1)说明背景光得到了抑制，公式(2)说明提高了远距离激光半主动方位测量装置的信噪比，即有效抑制了激光方位测量装置接收到的背景辐射光，提高了方位测量装置的信噪比，改善了激光方位测量装置目标探测能力。具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置作进一步说明，本实施方式中，入射至射至一号1/4波片1的背景辐射光光强Ib为：Ib＝Ip+Io其中，Ip为背景辐射光中偏振部分的光强，Io表示背景辐射光中非偏振部分的光强。背景辐射光为部分偏振光，背景辐射光的光强可以表示为偏振光强与非偏振光强(即其余光强)之和，且偏振光强为总背景光光强的一半。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，包括传统激光半主动方位测量装置，所述传统激光半主动方位测量装置包括光学透镜组(4)、APD探测器(5)和伺服系统，其特征在于，光学透镜组(4)前依次设有一号1/4波片(1)、二号1/4波片(2)和四象限偏振片(3)，且四象限偏振片(3)与光学透镜组(4)相邻，二号1/4波片(2)仅覆盖四象限偏振片(3)的第一象限和APD探测器(5)的第一象限。

【技术特征摘要】
1.基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，包括传统激光半主动方位测量装置，所述传统激光半主动方位测量装置包括光学透镜组(4)、APD探测器(5)和伺服系统，其特征在于，光学透镜组(4)前依次设有一号1/4波片(1)、二号1/4波片(2)和四象限偏振片(3)，且四象限偏振片(3)与光学透镜组(4)相邻，二号1/4波片(2)仅覆盖四象限偏振片(3)的第一象限和APD探测器(5)的第一象限。2.根据权利要求1所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，其特征在于，四象限偏振片(3)的四个象限的偏振方向相互独立。3.根据权利要求1所述的基于偏振探测的远距离激光半主动方位测量装置，其特征在于，设信号光偏振方向为α，背景辐射光偏振方向为β，四象限偏振片(3)的偏振方向分别为θ1、θ2、θ3和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，宁敏，刘越豪，赵远，康禹，向振佼，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23