一種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，屬于光柵設(shè)計(jì)領(lǐng)域；該閃耀光柵結(jié)構(gòu)，包括閃耀光柵A(1)、閃耀光柵B(2)及透射材料(3)，其中閃耀光柵A(1)和閃耀光柵B(2)相同，其分別反向固連于透射材料(3)的兩端。該閃耀光柵結(jié)構(gòu)在保持原閃耀光柵負(fù)一級(jí)較高衍射效率的基礎(chǔ)上，均衡零級(jí)與正一級(jí)衍射效率。
【專利說(shuō)明】一種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光柵結(jié)構(gòu)，具體涉及一種高衍射效率的閃耀光柵結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]光電信息技術(shù)的重要分支，激光技術(shù)的快速發(fā)展，使其在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，激光偵察、激光測(cè)距儀、激光制導(dǎo)武器、高能激光武器等被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中。激光武器的廣泛應(yīng)用改變了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的格局，激光技術(shù)的發(fā)展甚至將影響未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)模式。戰(zhàn)爭(zhēng)中，一方的激光武器對(duì)對(duì)方的軍事目標(biāo)構(gòu)成了越來(lái)越嚴(yán)重的威脅，為了應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)重的激光威脅，各國(guó)都在加快發(fā)展光電信息對(duì)抗技術(shù)，以達(dá)到戰(zhàn)場(chǎng)上快速探測(cè)敵方的激光威脅，判別敵方的軍事企圖，幫助作戰(zhàn)人員及時(shí)采取適當(dāng)措施，達(dá)到有效保障己方人員和武器裝備免遭殺傷、破壞的目的。
[0003]激光探測(cè)告警技術(shù)是光電信息對(duì)抗的重要組成，是激光對(duì)抗的重要手段。其作用就是，通過(guò)對(duì)敵方光電設(shè)備、激光武器的探測(cè)與偵察，確定激光威脅源的位置，檢測(cè)激光特性，判斷其用途與威脅程度，為己方采取適當(dāng)措施提供可靠依據(jù)。來(lái)襲激光的入射方向角度與波長(zhǎng)信息的快速精確獲取是激光告警技術(shù)研究的核心內(nèi)容。因?yàn)椴煌ㄩL(zhǎng)激光的軍事用途是不同的，只有獲取來(lái)襲激光準(zhǔn)確的波長(zhǎng)信息才能正確判斷出敵方的武器種類、軍事企圖與威脅程度等信息，為我方是否采取防衛(wèi)或反擊措施提供依據(jù)。此外，只有獲取了來(lái)襲激光準(zhǔn)確的入射方向角度，判斷出威脅源的位置，才能為我方采取有效措施，干擾或者摧毀對(duì)方目標(biāo)提供保障。
[0004]根據(jù)原理，激光探測(cè)可分為光譜識(shí)別型、相干識(shí)別型、散射探測(cè)型三種類型，其中相干識(shí)別型，在波長(zhǎng)分辨率、角度分辨率、視場(chǎng)角和抗干擾性等方面具有較大優(yōu)勢(shì)。和其他相干型相比，采用光柵、透鏡、柱面鏡、陣列探測(cè)器等構(gòu)成的光柵衍射型激光告警器，無(wú)需機(jī)械掃描、工藝要求低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性好。目前應(yīng)用于激光探測(cè)的光柵主要有正弦光柵和閃耀光柵兩種，正弦光柵的一級(jí)衍射效率較低，閃耀光柵零級(jí)衍射效率和正一級(jí)衍射效率較低，這都對(duì)激光探測(cè)靈敏度有影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，該閃耀光柵結(jié)構(gòu)在保持原閃耀光柵負(fù)一級(jí)較高衍射效率的基礎(chǔ)上，均衡零級(jí)與正一級(jí)衍射效率。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，包括閃耀光柵A(I)、閃耀光柵B(2)及透射材料
(3)，其中閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)相同，其分別反向固連于透射材料(3)的兩端。
[0008]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述透射材料(3)與兩閃耀光柵的材料相同。
[0009]進(jìn)一步地，本發(fā)明所述透射材料(3)的寬度比兩閃耀光柵的光柵常數(shù)至少高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明兩閃耀光柵的長(zhǎng)為50mm,寬為25mm,厚度為3mm,光柵常數(shù)為1/300_，光柵材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270 ;透射材料(3)為的長(zhǎng)度為50_，寬度為5_，厚度為3mm，材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]I)本發(fā)明采用兩個(gè)完全相同的閃耀光柵反向?qū)?，有效提高一?jí)衍射的效率，同時(shí)保證正一級(jí)與負(fù)一級(jí)衍射的效率相同。
[0013]2)本發(fā)明兩閃耀光柵中間采用遠(yuǎn)大于光柵常數(shù)的透射材料連接，被測(cè)激光通過(guò)透射材料時(shí)無(wú)衍射，因此該結(jié)構(gòu)可有效提高整個(gè)光柵結(jié)構(gòu)的零級(jí)衍射效率。
[0014]3)本發(fā)明的光柵能量主要集中在零級(jí)和正負(fù)一級(jí)，有利于提高利用該光柵結(jié)構(gòu)的激光探測(cè)系統(tǒng)的靈敏度。
[0015]4)本發(fā)明光柵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要把完全相同的兩個(gè)閃耀光柵通過(guò)透射材料反向?qū)蛹纯蓪?shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)成本低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是利用本發(fā)明閃耀光柵結(jié)構(gòu)的激光探測(cè)器示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明為一種高衍射效率的閃耀光柵結(jié)構(gòu)，其包括閃耀光柵A(l)、閃耀光柵B(2)及透射材料(3)，其中閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)相同，其分別反向固連于透射材料(3)的兩端。
[0020]由于現(xiàn)有閃耀光柵零級(jí)衍射光斑強(qiáng)度較弱，這樣對(duì)判別激光入射方向會(huì)造成較大影響，本發(fā)明在兩閃耀光柵之間設(shè)置透射材料，使得激光不經(jīng)過(guò)衍射直接透射，因此可以很好增強(qiáng)零級(jí)衍射光斑的強(qiáng)度。
[0021]本發(fā)明閃耀光柵A(I)與閃耀光柵B(2)采用的材料、閃耀波長(zhǎng)、閃耀角及光柵常數(shù)完全相同，確保兩閃耀光柵的一級(jí)衍射角和衍射效率相同，保證一級(jí)衍光斑可匯聚到焦平面探測(cè)器的相同位置。同時(shí)，本發(fā)明閃耀光柵A(I)與閃耀光柵B(2)結(jié)構(gòu)關(guān)于透射材料(3)完全對(duì)稱，這樣可以實(shí)現(xiàn)兩閃耀光柵的正負(fù)一級(jí)衍射效率互補(bǔ)，整體提高一級(jí)衍射效率。
[0022]本發(fā)明透射材料(3)采用與閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)相同的材料，避免由于材料不同導(dǎo)致折射率不同，進(jìn)而影響出射光的方向與位置。
[0023]本發(fā)明透射材料(3)的寬度遠(yuǎn)大于(至少高兩個(gè)數(shù)量級(jí))閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)的光柵常數(shù)，被測(cè)激光通過(guò)透射材料(3)處時(shí)沒(méi)有衍射，并且沿原方向傳播，與零級(jí)衍射方向相同，這樣可確保零級(jí)有較高的能量，等效為提高整體光柵零級(jí)的衍射效率，透射材料(3)的寬度優(yōu)選3mm-5mm。
[0024]當(dāng)利用該衍射光柵進(jìn)行激光探測(cè)時(shí)，如圖2所示，在衍射結(jié)構(gòu)后依次設(shè)置透鏡組
(4)和焦平面陣列探測(cè)器(5)，所述透鏡組(4)用于對(duì)閃耀光柵結(jié)構(gòu)出射激光的零級(jí)和一級(jí)衍射光進(jìn)行聚焦；焦平面陣列探測(cè)器(5)放置在透鏡組(4)的焦平面處，對(duì)被測(cè)激光的零級(jí)和一級(jí)衍射光進(jìn)行探測(cè)。
[0025]被測(cè)激光通過(guò)由閃耀光柵A(I)、閃耀光柵B(2)及透射材料(3)組成的高衍射效率的閃耀光柵結(jié)構(gòu)，透鏡組(4)把衍射光匯聚到焦平面陣列探測(cè)器上，根據(jù)計(jì)算零級(jí)與一級(jí)衍射光斑的距離計(jì)算被測(cè)激光的波長(zhǎng)，根據(jù)計(jì)算零級(jí)光斑的位置計(jì)算被測(cè)激光的方位角。
[0026]實(shí)例1:
[0027]閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)為完全相同的閃耀光柵，兩閃耀光柵的長(zhǎng)為50mm，寬為25mm，厚度為3mm，閃耀波長(zhǎng)為900nm，光柵常數(shù)為l/300mm，光柵材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270 ;透射材料(3)為的長(zhǎng)度為50mm，寬度為5mm，厚度為3mm，材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270。
[0028]根據(jù)本實(shí)施方式的高衍射效率閃耀光柵如圖2所示，參數(shù)如下:
[0029]I)尺寸:55mmX 50mmX 3mm ;
[0030]2)適用波段范圍:0.8μ---1.5μ-- ;
[0031]3)光柵常數(shù)為:l/300mm ；
[0032]4)零級(jí)衍射效率:>30% ；
[0033]5)正一級(jí)衍射效率:>25% ;
[0034]6)負(fù)一級(jí)衍射效率:>25% ；
[0035]此處所說(shuō)明的附圖及實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括閃耀光柵A(I)、閃耀光柵B(2)及透射材料(3)，其中閃耀光柵A(I)和閃耀光柵B(2)相同，其分別反向固連于透射材料(3)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透射材料(3)與兩閃耀光柵的材料相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透射材料(3)的寬度比兩閃耀光柵的光柵常數(shù)至少高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高衍射效率閃耀光柵結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩閃耀光柵的長(zhǎng)為50mm,寬為25mm，厚度為3mm，光柵常數(shù)為l/300mm，光柵材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270 ;透射材料(3)為的長(zhǎng)度為50mm，寬度為5mm，厚度為3mm，材料為光學(xué)玻璃SCH0TT-B270。
【文檔編號(hào)】G02B5/18GK104237988SQ201410446713
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】高欣, 楊生勝, 王志斌, 張瑞, 黃艷飛, 馮展組, 莊建宏, 陳友華, 陳媛媛, 安永泉, 韓楓, 張劍鋒 申請(qǐng)人:蘭州空間技術(shù)物理研究所