專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有布拉格聲光調(diào)制器的激光接收及回波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于應(yīng)用光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它特別涉及一種激光通信或目標(biāo)識(shí)別中激光接收及回波裝置。
背景技術(shù)：
激光通信是利用激光束作為載體進(jìn)行通信的一種通信方式?；镜募す馔ㄐ畔到y(tǒng)由發(fā)射機(jī)(詢(xún)問(wèn)方)、接收機(jī)(應(yīng)答方)和空間大氣信道組成。激光目標(biāo)識(shí)別實(shí)質(zhì)上是在特定條件下的一種激光通信，基本的激光目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)也由發(fā)射機(jī)(詢(xún)問(wèn)方)、接收機(jī)(應(yīng)答方)和空間大氣信道組成。激光通信或激光目標(biāo)識(shí)別中，詢(xún)問(wèn)方發(fā)出的詢(xún)問(wèn)光束經(jīng)應(yīng)答方接收天線(一般為光學(xué)透鏡組成的接收裝置)接收后，需將詢(xún)問(wèn)光束一分為二，一部分被應(yīng)答方的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和信息處理部分的探測(cè)器接收，并經(jīng)應(yīng)答方光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和信息處理部分的信號(hào)放大及處理電路解調(diào)出詢(xún)問(wèn)方的信息；另一部分將被應(yīng)答方的回波裝置沿原路返回作為回波光束，回波光束被調(diào)制后，“攜帶”上應(yīng)答方的信息，射向詢(xún)問(wèn)方的接收透鏡，經(jīng)詢(xún)問(wèn)方的探測(cè)器和信號(hào)放大處理電路后，解調(diào)出應(yīng)答方的信息，從而完成激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。
激光通信系統(tǒng)或激光目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)答方式的不同，分為有源應(yīng)答系統(tǒng)和無(wú)源應(yīng)答系統(tǒng)兩種方式。有源應(yīng)答是指應(yīng)答方具有自己的激光光源，利用自己的激光光源發(fā)出的光作為回波光束，回波光束經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后，“攜帶”應(yīng)答方的信息返回詢(xún)問(wèn)方的接收系統(tǒng)，從而完成激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。因?yàn)橛性磻?yīng)答需要知道詢(xún)問(wèn)方的位置，就必須對(duì)詢(xún)問(wèn)方進(jìn)行目標(biāo)跟蹤和瞄準(zhǔn)，而目標(biāo)的跟蹤和瞄準(zhǔn)技術(shù)難度大，實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難，所以有源應(yīng)答技術(shù)難度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，通常用得較少。無(wú)源應(yīng)答是指應(yīng)答方?jīng)]有自己的激光光源，它不是依靠激光器作光源向詢(xún)問(wèn)方發(fā)射回波光束，而是用基于光學(xué)方法的回波裝置將詢(xún)問(wèn)方的光束沿原路返回，并在原路返回的回波光束上加載應(yīng)答方信息，從而完成激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。無(wú)源應(yīng)答不需要對(duì)詢(xún)問(wèn)方進(jìn)行目標(biāo)跟蹤和瞄準(zhǔn)，而是直接利用沿原路返回的回波光束就可確定詢(xún)問(wèn)方的位置，原詢(xún)問(wèn)光束經(jīng)過(guò)回波裝置就可得到沿原路返回的回波光束；同時(shí)無(wú)源應(yīng)答不需要用激光器作光源，使接收機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，可靠性高。在激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別中，都需要性能優(yōu)良的應(yīng)答機(jī)，而無(wú)源應(yīng)答接收機(jī)在一定的條件下比有源應(yīng)答接收機(jī)有更大的優(yōu)勢(shì)，所以，無(wú)源應(yīng)答接收機(jī)將廣泛用于激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別技術(shù)中。而激光接收及回波裝置是無(wú)源應(yīng)答接收機(jī)的重要部分之一，所以激光接收及回波裝置的設(shè)計(jì)有重要意義。
激光接收及回波裝置的兩個(gè)重要問(wèn)題為回波方向和回波光束的功率。在激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別技術(shù)中，要完成通信或目標(biāo)識(shí)別任務(wù)，應(yīng)答方(被詢(xún)問(wèn)方)返回的回波光束在到達(dá)詢(xún)問(wèn)方時(shí)必須能夠被詢(xún)問(wèn)方的光學(xué)接收系統(tǒng)所接收，否則，將不能完成通信或目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。這就要求應(yīng)答方的回波裝置將詢(xún)問(wèn)光束返回時(shí)，必須沿原詢(xún)問(wèn)光方向而不能偏離，同時(shí)要保證回波光束的中心與詢(xún)問(wèn)光束的中心間的距離等于詢(xún)問(wèn)方的發(fā)射透鏡中心與接收透鏡中心之間的距離。另一個(gè)重要問(wèn)題是回波光束的功率問(wèn)題。即使回波光束能夠被詢(xún)問(wèn)方的接收透鏡接收，但如果回波光束的功率太低，加上長(zhǎng)距離傳輸?shù)拇髿鈸p耗和背景輻射的影響，回波信號(hào)到達(dá)詢(xún)問(wèn)方探測(cè)器上的信噪比將會(huì)很小，這樣詢(xún)問(wèn)方將無(wú)法完成回波信號(hào)的探測(cè)，也就無(wú)法完成激光通信或激光目標(biāo)識(shí)別。因此，除了要求詢(xún)問(wèn)方發(fā)射高功率的詢(xún)問(wèn)光束外，還要求系統(tǒng)的每個(gè)部分都盡最大可能減小光能量的損耗。
通常人們要得到與原方向平行返回的回波光束，就會(huì)想到用直角棱鏡，的確用直角棱角可以得到嚴(yán)格平行的回波光束，但是在有些實(shí)際問(wèn)題中它有一定的局限性。
近年來(lái)，許多人在激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別方面進(jìn)行了有益的探索。如長(zhǎng)春理工大學(xué)的尹福昌教授所研制的一種激光接收及回波裝置，如圖1所示，它由5個(gè)透鏡、1個(gè)直角棱鏡和光調(diào)制器組成，其中，一部分詢(xún)問(wèn)光經(jīng)透鏡1、透鏡2、透鏡3組成的整個(gè)裝置的接收部分后輸入接收機(jī)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換和信息處理部分，另一部分詢(xún)問(wèn)光經(jīng)透鏡4、透鏡5和直角棱鏡組成的回波裝置后形成回波光束并經(jīng)光調(diào)制器調(diào)制后沿原路返回(見(jiàn)文獻(xiàn) 尹福昌，張錦風(fēng)，“激光敵我識(shí)別”光子學(xué)報(bào)，1995.Vol.24，No.3.)。
該激光接收及回波裝置前方需用兩個(gè)透鏡作接收天線來(lái)接收詢(xún)問(wèn)方發(fā)射的光束，一部分最終射向應(yīng)答方光電信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理部分的光電探測(cè)器，另一部分被接收后經(jīng)直角棱鏡產(chǎn)生回波光束。這種方案的不足之處是光能量損耗較大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。因?yàn)樵谶@個(gè)系統(tǒng)中共需要5個(gè)凸透鏡和一個(gè)直角棱鏡，從能量損失的角度來(lái)看，由于發(fā)射的詢(xún)問(wèn)光束是一個(gè)整體光束，所以在兩個(gè)接收透鏡的縫隙必然有一部分光不能被接收不到而損失掉；同時(shí)5個(gè)透鏡和直角棱鏡對(duì)光能量也有損耗。因?yàn)樵?xún)問(wèn)方所發(fā)出的詢(xún)問(wèn)光束的功率本身就不很高，要使回波光束有足夠高的功率而能被詢(xún)問(wèn)方的探測(cè)器接收到，并有較高的信噪比，就必須對(duì)應(yīng)答機(jī)的激光接收及回波裝置進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)。
電子科技大學(xué)2005年5月23日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00510020924.9的專(zhuān)利申請(qǐng)中用相互垂直的分光板和高反射率的平面鏡作回波裝置來(lái)得到回波光束，回波光束與原詢(xún)問(wèn)光束平行，用拉曼奈斯聲光調(diào)治器對(duì)回波光束進(jìn)行調(diào)制。這種方案減小了光能量的損耗，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但這種方案不能用于布拉格聲光調(diào)制，因?yàn)樵谶@個(gè)方案中若用布拉格聲光調(diào)制器對(duì)回波光束進(jìn)行調(diào)制，則從調(diào)制器出射的回波信號(hào)光束與原詢(xún)問(wèn)光束不平行。而布拉格聲光調(diào)制器有許多優(yōu)點(diǎn)，如布拉格聲光調(diào)制使介質(zhì)內(nèi)各級(jí)衍射光相互干涉，各高級(jí)次衍射光相互抵消，只出現(xiàn)0級(jí)和+1級(jí)(或-1級(jí))(視入射光的方向而定)衍射光，可使入射光能量幾乎全部轉(zhuǎn)移到+1級(jí)(或-1級(jí))衍射極值上，用布拉格聲光調(diào)制器對(duì)回波光束進(jìn)行調(diào)制可以充分利用光束能量，得到更高的衍射效率，從而使詢(xún)問(wèn)方的探測(cè)器得到更高的信噪比。而拉曼奈斯衍射的級(jí)次多，光束能量分散，衍射效率低。因此，要想在激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別中得到高的調(diào)制效率，就必須用布拉格聲光調(diào)制器，而要想用布拉格聲光調(diào)制器就必須對(duì)回波裝置部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于布拉格聲光調(diào)制的激光接收及回波裝置，它具有使回波信號(hào)光束沿原路返回、光能量損失小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
本發(fā)明述的一種具有布拉格聲光調(diào)制器的激光接收及回波裝置，由3個(gè)凸透鏡、一個(gè)分光板、一個(gè)平面反射鏡和一個(gè)布拉格聲光調(diào)制器組成。三個(gè)凸透鏡相互平行放置，其中心線重合在一起，且透鏡2位于透鏡1和透鏡3之間；分光板位于透鏡2和透鏡3之間，其所在平面與透鏡中心線夾角為任意銳角；平面反射鏡置于分光板旁邊，其所在平面與分光板所在平面之間的夾角為布拉格聲光調(diào)制器的布拉格角，布拉格聲光調(diào)制器與詢(xún)問(wèn)光束方向的夾角也為布拉格角的余角，這樣使得回波光束經(jīng)布拉格聲光調(diào)制器調(diào)制后能夠沿詢(xún)問(wèn)光束的方向平行地返回。
本發(fā)明是一種適用于布拉格聲光調(diào)制的激光回波裝置，它的實(shí)質(zhì)是在電子科技大學(xué)2005年5月23日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00510020924.9的專(zhuān)利申請(qǐng)中所述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，使分光板與詢(xún)問(wèn)光束方向的夾角為任意銳角，將分光板和高反射率平面鏡間的夾角設(shè)計(jì)為布拉格角的余角，使布拉格聲光調(diào)制器與詢(xún)問(wèn)光束方向的夾角也為布拉格角的余角。這樣就能保證回波光束以布拉格角入射布拉格聲光調(diào)制器，同時(shí)還能保證從布拉格聲光調(diào)制器出射的“攜帶”著應(yīng)答方信息的回波信號(hào)光束沿與原詢(xún)問(wèn)光束平行的方向返回詢(xún)問(wèn)方接收系統(tǒng)。這種方案的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖4所示。
本發(fā)明的工作原理是用一個(gè)口徑比較大的凸透鏡1做接收天線，透鏡1和透鏡2組成望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，將寬光束變?yōu)檎馐?，該窄光束?jīng)分光板分為透射光和反射光，其中透射光射向接收機(jī)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換及信息處理部分的光電探測(cè)器，反射光經(jīng)平面反射鏡反射形成回波光束并經(jīng)布拉格聲光調(diào)制器調(diào)制后沿詢(xún)問(wèn)光方向平行地返回。
在透鏡3和探測(cè)器之間，可以加入光闌和濾光片進(jìn)行空間和頻率上的濾波，以減小雜散光和背景輻射產(chǎn)生的噪聲，從而提高應(yīng)答方的探測(cè)信噪比。
分光板的反射率和透射率可以根據(jù)實(shí)際通信或識(shí)別的距離以及詢(xún)問(wèn)方發(fā)出的詢(xún)問(wèn)光束的功率而定。分光板的透過(guò)率和反射率可通過(guò)在玻璃基片上鍍多層高反射膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。
平面反射鏡與分光板之間的夾角為布拉格聲光調(diào)制器的布拉格角，目的是為了保證回波光束與原詢(xún)問(wèn)光束平行返回詢(xún)問(wèn)方。
如圖3所示，帶箭頭的線表示光束方向，實(shí)線表示各部件如分光板、高反射率的平面鏡和布拉格聲光調(diào)制器的方向，虛線表示各部件方向的法線方向。詢(xún)問(wèn)光束沿水平方向，要使詢(xún)問(wèn)光束被分光板反射后向下垂直射去，則要求分光板與詢(xún)問(wèn)光束間的夾角為任意銳角。各角度如圖中所示。
由圖中的幾何關(guān)系得θ＝π-2α-β(1)在三角形BCD中π2-θB+θ+γ=π]]>(2)由(1)式和(2)式得γ-β=2α+θB-π2]]>(3)又因?yàn)?amp;gamma;+β=π2-θB]]>(4)由(3)式和(4)式得γ=α,β=π2-α-θB]]>(5)所以有α+β=π2-θB]]>(6)即分光板與高反射率平面鏡方向的夾角為 聲光調(diào)制器與水平方向的夾角也為 其中θB為聲光調(diào)制器的布拉格角。這樣就能保證回波信號(hào)光束沿原水平方向返回。
平面鏡的反射率越高越好，這里希望最好能達(dá)到100％。所以，平面反射鏡最好采用高反射率的平面反射鏡，高反射率的平面反射鏡的高反射率也可通過(guò)在玻璃基片上鍍多層高反射膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。
下面對(duì)技術(shù)背景中采用直角棱鏡的技術(shù)方案和本發(fā)明所述技術(shù)方案的探測(cè)器上接收到的光功率和回波光束功率進(jìn)行比較。
1)技術(shù)背景中所述技術(shù)方案(采用直角棱鏡的方案)設(shè)入射的詢(xún)問(wèn)光束功率為P0，兩個(gè)透鏡縫隙對(duì)詢(xún)問(wèn)光的損耗率為S，透鏡的透過(guò)率為η1，直角棱鏡的透過(guò)率為η2，兩個(gè)透鏡接收的光功率比為 則應(yīng)答方(被詢(xún)問(wèn)方)探測(cè)器上接收到的光功率為P1=(1-S)P0mm+nη13]]>(1)到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的回波光束功率為P2=(1-S)P0nm+nη12η2]]>(2)2)本發(fā)明所述技術(shù)方案同樣設(shè)入射的詢(xún)問(wèn)光束功率為P0，透鏡的透過(guò)率為η1，高反射平面鏡的反射率為100％，分光板對(duì)光的透射率和反射率之比為 則應(yīng)答方(被詢(xún)問(wèn)方)探測(cè)器上接收到的光功率為P1,=P0η13mm+n]]>(3)到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的回波光束功率為P2,=P0η12nm+n]]>(4)以上兩種方案在應(yīng)答方探測(cè)器上的光功率比為P1,P1=P0η13mm+n(1-S)P0mm+nη13=11-S]]>(5)透鏡的透過(guò)率一般可達(dá)到99％以上，前一種方案的兩個(gè)透鏡能夠間的損耗率估計(jì)可達(dá)10％，所以?xún)煞N方案在應(yīng)答方探測(cè)器上的光功率比為P1,P1=1(1-S)=11-0.1=1.1>1]]>(6)同樣，兩種方案的回波光束到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的功率比為
P2,P2=P0η12nm+n(1-S)P0nm+nη12η2=1(1-S)η2]]>(7)直角棱鏡對(duì)光的透過(guò)率為95％，前一種方案的兩個(gè)透鏡間的損耗率估計(jì)可達(dá)10％，則兩種方案的回波光束到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的功率比為P2,P2=1(1-S)η2=1(1-0.1)×0.95=1.13>1]]>(8)從以上兩種方案的比較中可見(jiàn)本發(fā)明所述技術(shù)方案無(wú)論在應(yīng)答方的探測(cè)器上還是在應(yīng)答方的調(diào)制器上都可以得到比采用直角棱鏡的技術(shù)方案高的光功率，因此本方案的設(shè)計(jì)可以提高詢(xún)問(wèn)方和應(yīng)答方的探測(cè)信噪比，同時(shí)在足夠高的信噪比條件下，它還可以增大激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別的距離。
另外，和采用直角棱鏡的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述技術(shù)方案減少了透鏡數(shù)量和簡(jiǎn)化了光路，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，整個(gè)裝置體積可以更加小。
本發(fā)明所述技術(shù)方案與電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利“一種激光接收及回波裝置”，(申請(qǐng)?zhí)?00510020924.9申請(qǐng)日期2005.5.23，簡(jiǎn)稱(chēng)前一申請(qǐng))相比，本發(fā)明所述技術(shù)方案除具有前一申請(qǐng)所有的技術(shù)特征和有益效果之外，還具有對(duì)回波光束利用布拉格聲光調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)特征，從而具有更好的調(diào)制效果，能更出色地完成激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別的任務(wù)。


圖1是現(xiàn)有用于激光通信或激光目標(biāo)識(shí)別的激光接收及回波裝置結(jié)構(gòu)原理圖，其中，1、2、3、4、5均為凸透鏡，1和4的口徑較大，2、3、5的口徑較小，6為直角棱鏡，7為聲光調(diào)制器。
圖2為電子科技大學(xué)申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00510020924.9的專(zhuān)利申請(qǐng)所提出的激光接收及回波裝置，其中，1、2、3為凸透鏡，1的口徑較大，2、3的口徑較小，8為分光板，10為光闌，11為濾光片，9為平面反射鏡，7為調(diào)制器。
圖3為本發(fā)明中用于求分光板和平面反射鏡間夾角以及布拉格聲光調(diào)制器和詢(xún)問(wèn)光束間夾角的輔助示意圖。
圖4本發(fā)明所述的激光接收及回波裝置結(jié)構(gòu)原理圖，其中，1、2、3均為凸透鏡，1的口徑較大，2、3的口徑較小，8為分光板，10為光闌，11為濾光片，12為光電探測(cè)器，9為平面反射鏡，7為布拉格聲光調(diào)制器。
具體實(shí)施例方式
整個(gè)激光接收及回波裝置如圖4所示，其組成和位置關(guān)系與發(fā)明內(nèi)容技術(shù)方案部分相同，在此不再詳述。
3個(gè)凸透鏡的透過(guò)率均取99％以上，透鏡2和透鏡3的口徑取1cm，分光板的反射率取95％，透射率取5％。透鏡1的口徑可根據(jù)詢(xún)問(wèn)方發(fā)射的詢(xún)問(wèn)光的峰值功率以及識(shí)別的距離而定，當(dāng)詢(xún)問(wèn)方發(fā)出的詢(xún)問(wèn)光的峰值功率P＝15W，大氣的能見(jiàn)度為15Km，損耗系數(shù)為α＝0.2，發(fā)射系統(tǒng)的光學(xué)透過(guò)率τt＝0.95，接收系統(tǒng)的光學(xué)透過(guò)率為τr＝0.98，通信和識(shí)別距離Z＝500m～1000m時(shí)，透鏡1的口徑可取d＝6cm，即透鏡面積As＝(3×10-2)2π，此時(shí)，當(dāng)z＝1000m時(shí)，到達(dá)分光板上的光功率為Pr=4PtτtAsηrcosθπZ2θt2e-αz]]>=4×15×0.95×(3×10-2)π×0.98×e-0.2π×10002×(1.5×10-3)]]>＝18.3mW則到達(dá)應(yīng)答方探測(cè)器的光功率為Pr1＝0.05×0.99Pr＝0.91mW到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的光功率為PR2＝0.95×Pr＝17.4mW當(dāng)通信和識(shí)別距離Z＝500m時(shí)，到達(dá)應(yīng)答方分光板上的光功率為Pr,=4PtτtAsηrcosθπZ2θt2e-αz]]>
=4×15×0.95×(3×10-2)π×0.98×e-0.2π×5002×(1.5×10-3)]]>＝73.2mW則到達(dá)應(yīng)答方探測(cè)器上的光功率為Pr1,=0.05×0.99×Pr,]]>＝3.6mW到達(dá)應(yīng)答方調(diào)制器上的光功率為Pr2,=0.95×Pr2]]>＝69.5mW從上面的計(jì)算可看出，在上面給出的條件下，當(dāng)通信和識(shí)別距離在500m～1000m之間時(shí)，若透鏡1的口徑為6cm，則回波光功率和應(yīng)答方探測(cè)器上的光功率都足夠高，可以完成激光通信和激光目標(biāo)識(shí)別任務(wù)。
在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，用波長(zhǎng)λ＝0.9μm的光作信息的載體，調(diào)制器用布拉格聲光調(diào)制器，用水做聲光介質(zhì)，水的折射率為n＝1.33，超聲波頻率fs＝500MHz，超聲波在水中的速度υs＝1.5×103m/s，則布拉格角θB＝6.5°，詢(xún)問(wèn)光束沿水平方向，分光板與詢(xún)問(wèn)光束間的夾角為45°，因此高反射率的平面鏡與分光板的夾角為83.5°，聲光調(diào)制器與水平方向的夾角也為83.5°，同時(shí)在設(shè)計(jì)中使詢(xún)問(wèn)光束與回波信號(hào)光束之間的距離等于詢(xún)問(wèn)方發(fā)射透鏡中心與接收透鏡中心之間的距離，這樣可以使回波信號(hào)光束能夠射到詢(xún)問(wèn)方的接收系統(tǒng)上。
權(quán)利要求
1.一種具有布拉格聲光調(diào)制器的激光接收及回波裝置，由3個(gè)凸透鏡、一個(gè)分光板(8)、一個(gè)平面反射鏡(9)和一個(gè)布拉格聲光調(diào)制器(7)組成，其特征是，三個(gè)凸透鏡相互平行放置，其中心線重合在一起，且透鏡(2)位于透鏡(1)和透鏡(3)之間；分光板位于透鏡(2)和透鏡(3)之間，其所在平面與透鏡中心線呈任意銳角；平面反射鏡(9)置于分光板(8)旁邊，其所在平面與分光板所在平面之間的夾角為布拉格聲光調(diào)制器的布拉格角，使得回波光束能夠沿詢(xún)問(wèn)光束的方向平行地返回。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，所述3個(gè)凸透鏡中，透鏡(1)的口徑大于透鏡(2)和透鏡(3)的口徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，所述分光板(8)的反射率為95％，投射率為5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，所述平面反射鏡為高反射率平面反射鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，在所述透鏡(3)的后面可以加入光闌(10)和濾光片(11)，對(duì)詢(xún)問(wèn)光束進(jìn)行空間和頻率上的濾波，以減小雜散光和背景輻射產(chǎn)生的噪聲，從而提高應(yīng)答方的探測(cè)信噪比。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，所述布拉格聲光調(diào)制器中，用水做聲光介質(zhì)，其布拉格角為6.5度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的一種激光接收及回波裝置，其特征是，所述透鏡(1)的口徑為6厘米；所述透鏡(2)和透鏡(3)的口徑為1厘米。
全文摘要
一種具有布拉格聲光調(diào)制器的激光接收及回波裝置，由3個(gè)平行放置且中心線重合的凸透鏡、一個(gè)分光板、一個(gè)平面反射鏡和一個(gè)布拉格聲光調(diào)制器組成，詢(xún)問(wèn)光經(jīng)透鏡1接收后經(jīng)透鏡2變成窄光束，然后通過(guò)分光板將其分為透射光和反射光，透射光就是接收信號(hào)；反射光經(jīng)平面反射鏡反射后形成回波光束并經(jīng)布拉格聲光調(diào)制器后沿詢(xún)問(wèn)光的方向平行地返回。裝置中還可以加入光闌和濾光片，對(duì)詢(xún)問(wèn)光束進(jìn)行空間和頻率上的濾波，以減小雜散光和背景輻射產(chǎn)生的噪聲，從而提高應(yīng)答方的探測(cè)信噪比。這種激光接收及回波裝置具有光能量損耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等特點(diǎn)；同時(shí)它能夠提高信噪比，增大通信和識(shí)別距離；另外，這種激光接收及回波裝置由于采用了布拉格聲光調(diào)制器，從而具有更好的調(diào)制效果。
文檔編號(hào)G01S17/00GK1710444SQ20051002103
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月3日
發(fā)明者楊亞培, 張向前, 聶在平, 戴基智, 饒建珍, 劉永智 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)