一种双波长激光接收光学系统及激光测距接收装置转让专利
申请号 : CN201911014456.2
文献号 : CN110940282B
文献日 : 2021-07-09
发明人 : 赵帧娜 , 赵晓宁
申请人 : 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种双波长激光接收光学系统,其特征在于包括沿光线入射方向依次设置的窄带滤光片(1)、第一透镜(2)、第二透镜(3)、第三透镜(4)和第四透镜(5);所述窄带滤光片(1)为平板玻璃、第一透镜(2)为双凸正透镜,第二透镜(3)为双凸正透镜,第三透镜(4)为双凹的负透镜,第四透镜(5)为凸凹的正透镜;窄带滤光片与第一透镜在光轴的空气间隔为1mm,第一透镜与第二透镜在光轴的空气间隔为2.2mm,第二透镜与第三透镜在光轴的空气间隔为
3.74mm,第三透镜与第四透镜在光轴的空气间隔为12mm;所述窄带滤光片、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的曲率半径R1、曲率半径R2、和透镜厚度沿光线入射方向依次满足下述关系:
曲率半径R1/mm 曲率半径R2/mm 厚度d/mm窄带滤光片 ∞ ∞ 4.5
2.根据权利要求1所述双波长激光接收光学系统,其特征在于:所述的窄带滤光片(1)镀有干涉式窄带滤光膜。
3.根据权利要求1所述双波长激光接收光学系统,其特征在于:所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的两面均镀有能够满足1064nm和1570nm的增透膜。
4.根据权利要求1所述双波长激光接收光学系统,其特征在于:所述第一透镜的材料为H‑BAK7、所述第二透镜的材料为H‑BAK6、所述第三透镜的材料为H‑ZF3、所述第四透镜的材料为H‑ZK5。
5.一种根据权利要求1~4所述任一项双波长激光接收光学系统的激光测距接收装置,其特征在于:沿光线入射方向,双波长激光接收光学系统的第四透镜(5)后放置探测器,放置于双波长激光接收光学系统的焦平面上,两者之间的空气间隔为71.35mm。
6.根据权利要求5所述的激光测距接收装置,其特征在于:所述探测器采用能够将光信号转换为电信号的光电转换器件。
7.根据权利要求6所述的激光测距接收装置,其特征在于:所述探测器采用雪崩二极管。
说明书 :
一种双波长激光接收光学系统及激光测距接收装置
技术领域
背景技术
只针对单个激光波长设计,如专利CN208459704U中所描述的激光接收光学系统只针对
1064nm激光进行设计,无法实现对双波长(1064nm和1570mm)激光的汇聚。
发明内容
璃、第一透镜2为双凸正透镜,第二透镜3为双凸正透镜,第三透镜4为双凹的负透镜,第四透
镜5为凸凹的正透镜;窄带滤光片与第一透镜在光轴的空气间隔为1mm,第一透镜与第二透
镜在光轴的空气间隔为2.2mm,第二透镜与第三透镜在光轴的空气间隔为3.74mm,第三透镜
与第四透镜在光轴的空气间隔为12mm;所述窄带滤光片、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第
四透镜的曲率半径R1、曲率半径R2、和透镜厚度沿光线入射方向依次满足下述关系:
焦平面上,两者之间的空气间隔71.35mm。
采用全球面设计,通过各个镜片之间的空气间距以及镜片的光学参数的组合,使得该光学
系统能够将1064nm和1570nm两种波长的激光进行汇聚,并且降低背景噪声的干扰。包含该
光学系统的激光测距接收装置,在第四透镜后放置探测器,探测器是能够将光信号转换为
电信号的光电转换器件,可经过数据处理得到信号光发射和接收时间差,利用时间飞行原
理得到目标距离。
球面设计,透镜数量少,工艺性能好,材料成本低,解决了无法对双波长(1064nm和1570nm)
激光汇聚的问题。
附图说明
具体实施方式
3、第三透镜4和第四透镜5,所述第一透镜为双凸正透镜,第二透镜为双凸正透镜,第三透镜
为双凹的负透镜,第四透镜为凸凹的正透镜。该光学系统采用全球面设计,实现对1064nm和
1572nm信号光的汇聚,并降低背景噪声干扰。
第三透镜4与第四透镜5在光轴的空气间隔为12mm。窄带滤光片、第一透镜、第二透镜、第三
透镜、第四透镜的曲率半径R1、曲率半径R2、和透镜厚度沿光线入射方向依次满足:
窄带滤光片 ∞ ∞ 4.5
2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5的两面均镀有1064nm和1570nm的增透膜。
的空气间隔71.35mm。