本申請涉及水下探測設(shè)備的，具體而言，涉及一種水下激光探測設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著海洋資源的日益重要和海洋環(huán)境的日益復(fù)雜，對水下環(huán)境的探測與感知技術(shù)提出了越來越高的要求。在光學(xué)成像技術(shù)的不斷發(fā)展下，水下探測設(shè)備的性能得到了顯著提升，應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。

2、由于水體屬于散射介質(zhì)，應(yīng)用激光進(jìn)行探測時，光線在水中傳播，受到吸收和散射的影響，導(dǎo)致激光的反射和采集反射光束的效果存在較大干擾，水體散射的影響較為嚴(yán)重，不能夠精準(zhǔn)地對目標(biāo)物進(jìn)行測距或成像。

3、需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本申請的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水下激光探測設(shè)備，可通過發(fā)出波長復(fù)合的激光光束進(jìn)行以及通過脈沖選擇器，分析水下物理信息，提高水下物理信息采集的精準(zhǔn)度。

2、根據(jù)本申請的一個方面，提供一種水下激光探測設(shè)備，包括：激光發(fā)射組件、脈沖選擇組件和接收組件，激光發(fā)射組件包括多個發(fā)射源和波長合束器件，各所述發(fā)射源以重復(fù)頻率向所述波長合束器件發(fā)出不同的激光光束，所述波長合束器件合并各所述激光光束形成合并光束；脈沖選擇組件設(shè)置于所述合并光束的照射方向上，以形成向外發(fā)射的脈沖選擇光束；接收組件包括采集結(jié)構(gòu)和分析結(jié)構(gòu)，所述采集結(jié)構(gòu)采集所述脈沖選擇光束照射后產(chǎn)生的回波光束或者回波信號，并傳遞給所述分析結(jié)構(gòu)解析所述回波光束或者回波信號。

3、根據(jù)本申請的一些實施例，所述脈沖選擇組件包括第一反射鏡和脈沖選擇器，所述脈沖選擇器位于所述合并光束的照射方向上，所述第一反射鏡可活動地設(shè)置，以向水下不同位置發(fā)射所述脈沖選擇組件光束。

4、根據(jù)本申請的一些實施例，所述發(fā)射源的重復(fù)頻率大于等于200mhz。

5、根據(jù)本申請的一些實施例，所述激光發(fā)射組件至少包括三個所述發(fā)射源，所述發(fā)射源發(fā)出的所述激光光束光譜寬度均大于等于100nm，波長λ的范圍均在450nm至550nm之間。

6、根據(jù)本申請的一些實施例，所述激光光束的波長λ為532nm、525nm、515nm、486nm、473nm中的一種。

7、根據(jù)本申請的一些實施例，所述波長合束器件為光柵，將不同的所述激光光束合束后形成所述合并光束。

8、根據(jù)本申請的一些實施例，所述采集結(jié)構(gòu)包括采集器和光束傳遞結(jié)構(gòu)，所述分析結(jié)構(gòu)包括多個不同的分析儀器，所述光束傳遞結(jié)構(gòu)將所述采集器采集的回波光束或者回波信號分別發(fā)射向各所述分析儀器。

9、根據(jù)本申請的一些實施例，多個所述分析儀器至少包括第一分析儀器，所述第一分析儀器為具有時間門控的像增強(qiáng)器或具有時間門控的條紋相機(jī)。

10、根據(jù)本申請的一些實施例，多個所述分析儀器還包括光譜儀和示波器，所述光束傳遞結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的第二反射鏡、第一半透鏡、第二半透鏡和第三反射鏡，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第二反射鏡射向所述第一半透鏡，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第一半透鏡分別射向所述第二半透鏡和所述第一分析儀器，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第二半透鏡分別射向所述第三反射鏡和所述光譜儀，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第三反射鏡射向所述示波器。

11、根據(jù)本申請的一些實施例，所述水下激光探測設(shè)備還包括控制組件，各所述發(fā)射源、所述脈沖選擇組件、所述采集結(jié)構(gòu)和各所述分析儀器均與所述控制組件電性連接。

12、本申請的一種水下激光探測設(shè)備，包括：激光發(fā)射組件、脈沖選擇組件和接收組件，激光發(fā)射組件包括多個發(fā)射源和波長合束器件，各發(fā)射源以重復(fù)頻率向波長合束器件發(fā)出不同的激光光束，波長合束器件合并各激光光束形成合并光束；脈沖選擇組件設(shè)置于合并光束的照射方向上，以形成向外發(fā)射的脈沖選擇光束；接收組件包括采集結(jié)構(gòu)和分析結(jié)構(gòu)，所述采集結(jié)構(gòu)采集所述脈沖選擇光束照射后產(chǎn)生的回波光束或者回波信號，并傳遞給所述分析結(jié)構(gòu)解析所述回波光束或者回波信號。將不同的激光光束進(jìn)行聚合后，通過脈沖選擇組件對合并光束分割形成不同頻率脈沖組合的光束，這樣的光束接觸到水下物體所產(chǎn)生的回波光束或者回波信號，容易與水下激光探測設(shè)備的時間門控同步，并有效地分離高頻的目標(biāo)反射信號和低頻的后向散射噪聲信號。本申請有效地解決了激光光束在水中傳播時，受到吸收和散射的影響，導(dǎo)致激光的反射和采集反射光束的效果存在較大干擾，水體散射影響較為嚴(yán)重，不能夠精準(zhǔn)地對目標(biāo)物進(jìn)行測距或成像的問題。

13、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種水下激光探測設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述脈沖選擇組件包括第一反射鏡和脈沖選擇器，所述脈沖選擇器位于所述合并光束的照射方向上，所述第一反射鏡可活動地設(shè)置，以向水下不同位置發(fā)射所述脈沖選擇光束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述發(fā)射源的重復(fù)頻率大于等于200mhz。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述激光發(fā)射組件至少包括三個所述發(fā)射源，所述發(fā)射源發(fā)出的所述激光光束光譜寬度均大于等于100nm，波長λ的范圍均在450nm至550nm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述激光光束的波長λ為532nm、525nm、515nm、486nm、473nm中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述波長合束器件為光柵，將不同的所述激光光束合束后形成所述合并光束。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述采集結(jié)構(gòu)包括采集器和光束傳遞結(jié)構(gòu)，所述分析結(jié)構(gòu)包括多個不同的分析儀器，所述光束傳遞結(jié)構(gòu)將所述采集器采集的回波光束或者回波信號分別發(fā)射向各所述分析儀器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，多個所述分析儀器至少包括第一分析儀器，所述第一分析儀器為具有時間門控的像增強(qiáng)器或具有時間門控的條紋相機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，多個所述分析儀器還包括光譜儀和示波器，所述光束傳遞結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的第二反射鏡、第一半透鏡、第二半透鏡和第三反射鏡，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第二反射鏡射向所述第一半透鏡，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第一半透鏡分別射向所述第二半透鏡和所述第一分析儀器，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第二半透鏡分別射向所述第三反射鏡和所述光譜儀，所述回波光束或者回波信號經(jīng)過所述第三反射鏡射向所述示波器。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水下激光探測設(shè)備，其特征在于，所述水下激光探測設(shè)備還包括控制組件，各所述發(fā)射源、所述脈沖選擇組件、所述采集結(jié)構(gòu)和各所述分析儀器均與所述控制組件電性連接。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種水下激光探測設(shè)備，其激光發(fā)射組件包括多個發(fā)射源和波長合束器件，各發(fā)射源以重復(fù)頻率向波長合束器件發(fā)出不同的激光光束，波長合束器件合并各激光光束形成合并光束；脈沖選擇組件設(shè)置于合并光束的照射方向上，以形成向外發(fā)射的脈沖選擇光束；接收組件包括采集結(jié)構(gòu)和分析結(jié)構(gòu)，以分析脈沖選擇光束照射水下目標(biāo)物后產(chǎn)生的回波光束或者回波信號。本申請有效地解決了激光光束在水中傳播時，受到吸收和散射的影響，導(dǎo)致激光的反射和采集反射光束的效果存在較大的干擾，水體散射的影響較為嚴(yán)重，不能夠精準(zhǔn)地對目標(biāo)物進(jìn)行測距或成像的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李袁徳,楊舒童,崔勝友
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟(jì)南晶眾光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240424
技術(shù)公布日：2025/1/6