一种复合激光防护系统技术方案

本发明专利技术涉及激光防护技术领域，公开了一种复合激光防护系统，包括接收装置、可调光滤波器、激光探测装置、非线性透射光处理器、偏置电源、光辐射探测器、驱动器以及控制器；接收装置设置于可调光滤波器的入射光路上，激光探测装置设置于可调光滤波器的透射光路上，非线性透射光处理器设置于可调光滤波器的反射光路上，光辐射探测器设置于非线性透射光处理器的透射光路上，非线性透射光处理器分别与偏置电源以及控制器电连接，激光探测装置与控制器电连接，控制器通过驱动器与可调光滤波器电连接。本发明专利技术具有激光防护宽带响应，且不影响目标信号的探测。

A compound laser protection system

【技术实现步骤摘要】
一种复合激光防护系统
本专利技术涉及激光防护
，具体涉及一种复合激光防护系统。
技术介绍
激光武器通过发射强激光能量照射敌方光电侦察系统和光电制导武器的“眼睛”——光电传感器或光探测装置,实施毁伤或致盲破坏,使其丧失作战能力。作用在传感器上的强激光束,会使传感器构成材料的特性和状态发生变化,造成温升、膨胀、熔融、气化、击穿和破裂等不可逆的破坏。为了对抗这种激光武器的攻击，各种激光防护技术应运而生，其中激光防护薄膜最受关注。激光防护薄膜可分为波长防护型和光强防护型两类。波长防护型薄膜是利用线性光学或传统光学原理以及全息光学原理设计的激光滤光片,可以对固定波长的激光进行防护，同时不影响正常的观察与导引，但是需要事先知道激光波长来设计相应的滤光片；光强防护型薄膜是利用非线性或热致变色等原理来实现对强激光的防护,包括以C60为代表的光限幅器,也包括以VO2薄膜为代表的热致相变开关。光强防护型具有宽带响应特性，但是实际使用中会影响到正常信号的观察和探测，如光限幅器虽然限制强激光透射在一定水平下而不至于破坏光探测器，但透射的激光能量仍然高于目标光辐射能量，导致在激光袭击光探测器时难以对目标光辐射进行有效探测；而相变开关在强激光来袭时处于关闭状态，在阻挡强激光时也阻挡了对目标光辐射的探测。总之，光强防护型虽然可以降低或阻挡激光攻击，但是在其工作期间对目标光辐射的探测会受到影响甚至失效，这在防护连续激光照射时将导致长时间探测器不能有效探测而影响武器装备的正常使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种复合激光防护系统，解决现有技术中波长防护型薄膜只能实现固定波长激光的防护，而光强防护型薄膜的使用会影响目标信号观察和探测的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种复合激光防护系统，包括接收装置、可调光滤波器、激光探测装置、非线性透射光处理器、光辐射探测器、驱动器以及控制器；所述接收装置设置于所述可调光滤波器的入射光路上，所述激光探测装置设置于所述可调光滤波器的透射光路上，所述非线性透射光处理器设置于所述可调光滤波器的反射光路上，所述光辐射探测器设置于所述非线性透射光处理器的透射光路上；所述非线性透射光处理器分别与所述偏置电源以及所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的反射光处理，包括限制、阻挡和探测反射光中的激光；所述激光探测装置与所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的透射光探测；所述控制器通过所述驱动器与所述可调光滤波器电连接，并用于调节所述可调光滤波器的透射波长。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：当目标光辐射以及激光辐射经接收装置输入可调光滤波器时，满足透射谐振条件的光辐射可以透射出可调光滤波器，不满足谐振条件的光辐射将被反射，如果激光辐射满足谐振条件则直接被透射滤除，如果激光辐射不满足谐振条件，将和目标光辐射一起被反射进入非线性透射光处理器，由于非线性透射光处理器具有智能反应特性，可以在入射光辐射的强度达到一定阈值时，自动阻挡或限制光辐射的透射强度，故可大幅度降低辐照在光辐射探测器的激光能量。同时非线性透射光处理器上的强光探测单元发生作用，产生激光来袭电信号，并在第一时间给控制器输出激光来袭信号，则控制器可通过驱动器及时调节可调光滤波器扫描到相应激光波长并透射滤除之。这时作用在非线性透射光处理器的激光能量会大幅度降低甚至消失，光辐射探测器就会恢复对目标信号的探测，从而在实现宽带响应的同时，避免影响目标光的观察和探测。附图说明图1是本专利技术提供的复合激光防护系统一实施方式的结构示意图；图2是本专利技术提供的非线性透射光处理器一实施方式的结构示意图；图3是VO2相变膜方块电阻随温度的变化曲线；图4是红外波段VO2相变光开关在半导体相和金属相下的透射率曲线；图5是本专利技术提供的可调光滤波器一实施方式的结构示意图；图6是本专利技术提供的可调光滤波器在3-5微米波段范围内不同腔长条件下的透射谱。附图标记：1、接收装置，2、可调光滤波器，21、第一衬底，22、反射膜，23、驱动件，24、金属膜，3、非线性透射光处理器，31、第二衬底，32、相变膜，33、电极，4、光辐射探测器，5、驱动器，6、激光探测装置，7、偏置电源，8、控制器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1所示，本专利技术的实施例1提供了复合激光防护系统，包括接收装置1、可调光滤波器2、激光探测装置6、非线性透射光处理器3、偏置电源7、光辐射探测器4、驱动器5以及控制器8；所述接收装置1设置于所述可调光滤波器2的入射光路上，所述激光探测装置6设置于所述可调光滤波器2的透射光路上，所述非线性透射光处理器3设置于所述可调光滤波器2的反射光路上，所述光辐射探测器4设置于所述非线性透射光处理器3的透射光路上；所述非线性透射光处理器3分别与所述偏置电源7以及所述控制器8电连接，并用于可调光滤波器2的反射光处理，包括限制、阻挡和探测反射光中的激光；所述激光探测装置6与所述控制器8电连接，并用于可调光滤波器2的透射光探测；所述控制器8通过所述驱动器5与所述可调光滤波器2电连接，并用于调节所述可调光滤波器2的透射波长。本专利技术提供的复合激光防护系统工作原理为：如图1，一般激光辐射1B比目标光辐射1A强得多，若直接被光辐射探测器4接收，则可能导致探测信号饱和或者探测器损坏。因此本专利技术实施例在接收装置1与光辐射探测器4之间布置有可调光滤波器2和非线性透射光处理器3，非线性透射光处理器3置于可调光滤波器2的反射光路上，接收来自可调光滤波器2反射的光辐射，并可以根据光辐射强度产生非线性的透射变化，起到降低激光辐照的作用；同时非线性透射光处理器3还具有光探测功能，用于探测可调光滤波器2的反射光，偏置电源7为非线性透射光处理器3内的光探测单元提供偏置电压或电流，控制器8接收非线性透射光处理器3输出的探测电信号，同时根据探测电信号为驱动器5提供控制指令，驱动器5为可调光滤波器2提供电驱动信号，用以调节可调光滤波器2的透射波长。激光探测装置6设置在可调光滤波器2的透射光路上，探测从可调光滤波器2透射的激光辐射1B。当仅目标光辐射1A进入接收装置1并以α角入射到可调光滤波器2时，满足透射谐振条件的目标光辐射1A可以透射出可调光滤波器2，但大部分未满足谐振条件的目标光辐射1A将以-α角被反射，反射的目标光辐射1A进入非线性透射光处理器3及其之后的光辐射探测器4，实现目标光的探测。在激光来袭时，激光辐射1B和目标光辐射1A一起组成入射光辐射进入接收装置1，若来袭的激光辐射1B恰好处于可调光滤波器2的透射波长范围内，即满足透射谐振条件，则激光辐射1B将直接被透射滤除，并被激光探测装置6探测到。若激光辐射1B不在可调光滤波器2的透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合激光防护系统，其特征在于，包括接收装置、可调光滤波器、激光探测装置、非线性透射光处理器、偏置电源、光辐射探测器、驱动器以及控制器；/n所述接收装置设置于所述可调光滤波器的入射光路上，所述激光探测装置设置于所述可调光滤波器的透射光路上，所述非线性透射光处理器设置于所述可调光滤波器的反射光路上，所述光辐射探测器设置于所述非线性透射光处理器的透射光路上；/n所述非线性透射光处理器分别与所述偏置电源以及所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的反射光处理，包括限制、阻挡和探测反射光中的激光；/n所述激光探测装置与所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的透射光探测；/n所述控制器通过所述驱动器与所述可调光滤波器电连接，并用于调节所述可调光滤波器的透射波长。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合激光防护系统，其特征在于，包括接收装置、可调光滤波器、激光探测装置、非线性透射光处理器、偏置电源、光辐射探测器、驱动器以及控制器；
所述接收装置设置于所述可调光滤波器的入射光路上，所述激光探测装置设置于所述可调光滤波器的透射光路上，所述非线性透射光处理器设置于所述可调光滤波器的反射光路上，所述光辐射探测器设置于所述非线性透射光处理器的透射光路上；
所述非线性透射光处理器分别与所述偏置电源以及所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的反射光处理，包括限制、阻挡和探测反射光中的激光；
所述激光探测装置与所述控制器电连接，并用于可调光滤波器的透射光探测；
所述控制器通过所述驱动器与所述可调光滤波器电连接，并用于调节所述可调光滤波器的透射波长。


2.根据权利要求1所述的复合激光防护系统，其特征在于，所述非线性透射光处理器为相变光开关或光限幅器。


3.根据权利要求2所述的复合激光防护系统，其特征在于，所述相变光开关包括第二衬底，所述第二衬底上设置有相变膜，所述第二衬底上还设有两个电极，两个电极分别设置于所述相变膜的两侧，所述相变膜的一侧通过其中一所述电极与所述偏置电源的正极电连接，所述热敏电阻膜的另一侧通过另一所述电极与所述分压电阻R0...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖建军，远志昊，谭云鹏，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42