本發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，尤其涉及一種新型lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置。
背景技術(shù)：
激光散射特性是目標(biāo)光學(xué)特性之一，是激光測量系統(tǒng)探測、識別目標(biāo)的依據(jù)，對激光測量系統(tǒng)的論證設(shè)計、試驗鑒定有重要意義。描述目標(biāo)激光散射特性最重要的特征量是激光雷達(dá)散射截面(lrcs)，它能夠全面反映激光波長、目標(biāo)表面材料及其粗糙度、目標(biāo)幾何結(jié)構(gòu)形狀等因素對目標(biāo)激光散射特性的影響。準(zhǔn)確測量激光雷達(dá)散射截面是目標(biāo)激光散射特性研究的基礎(chǔ)。
通常lrcs的測量采用比對法。此方法不僅簡單，而且消除了大氣傳輸條件和設(shè)備本身對測量結(jié)果的影響，但必須保證兩次測量有相同的入射和探測條件。通常情況下，測量所用的發(fā)射激光束是非均勻的，為基?；虻碗A模高斯光束，待測目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)大小形狀不同，從而導(dǎo)致兩次測量入射到目標(biāo)表面的光強(qiáng)分布不同，即測量入射和探測條件已發(fā)生了變化，因此，不能在簡單利用比對公式計算目標(biāo)lrcs，而必須考慮前述條件的變化對測量方程及比對計算公式進(jìn)行校正，以保證測量精度。
因此，亟需一種用于lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置，以簡化測試方法與后期數(shù)據(jù)處理。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種新型lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置，可實現(xiàn)lrcs測試系統(tǒng)照射激光光斑的能量均勻分布，從而簡化測試方法和后期數(shù)據(jù)處理，而且照射激光的發(fā)散角精確可控。
本發(fā)明提供一種新型lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡組、透鏡陣列；其中，激光器用于發(fā)射激光；擴(kuò)束鏡組用于將所述激光擴(kuò)束并準(zhǔn)直；透鏡陣列用于將經(jīng)過擴(kuò)束鏡組的激光分割及發(fā)散，并使發(fā)散后的激光子光束在遠(yuǎn)場疊加，形成能量均勻分布的激光光斑。
優(yōu)選地，按照激光的發(fā)射方向，擴(kuò)束鏡組依次包括第一凹透鏡與第一凸透鏡。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)束鏡組的物面位于所述激光器發(fā)射的激光的束腰處。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)束鏡組的擴(kuò)束倍率根據(jù)所述激光器發(fā)射的激光的束散角與束腰直徑確定。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)束鏡組與所述激光器發(fā)射的激光同軸。
優(yōu)選地，所述透鏡陣列與所述擴(kuò)束鏡組同軸設(shè)置。
優(yōu)選地，所述透鏡陣列位于所述擴(kuò)束鏡組擴(kuò)束并準(zhǔn)直的光路后。
優(yōu)選地，所述透鏡陣列由形狀相同的多個凹透鏡組成。
優(yōu)選地，所述透鏡陣列的發(fā)散角等于lrcs測試系統(tǒng)要求的照射激光的發(fā)散角。
優(yōu)選地，所述擴(kuò)束鏡組與所述透鏡陣列固定安裝于同一鏡筒。
根據(jù)本發(fā)明提出的激光發(fā)射裝置，能夠產(chǎn)生均勻的照射光斑，從而簡化了lrcs測試過程和后期的數(shù)據(jù)處理，提高了測試精度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例的新型lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對本發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
本發(fā)明的發(fā)明人考慮到，目前的lrcs的測量通常采用比對法。一般情況下，lrcs測量所用的發(fā)射激光束是非均勻的，為基?；虻碗A模高斯光束。正如文獻(xiàn)《激光雷達(dá)散射截面的比對測量法及其精度檢測》(紅外與激光工程，vol40，2011)一文所述，由于照射激光光斑的能量分布是非均勻的，導(dǎo)致照射到標(biāo)準(zhǔn)靶板和被測目標(biāo)的激光平均能量密度會有差別，為保證測試精度，必須采取更加復(fù)雜的測試方法和數(shù)據(jù)處理方法?；谏鲜隹紤]，本發(fā)明的發(fā)明人提出下列方案。
以下詳細(xì)介紹本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1示出了本發(fā)明的新型lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置，參見圖1，所述激光發(fā)射裝置包括激光器1、擴(kuò)束鏡組2、透鏡陣列4。
具體而言，激光器1、擴(kuò)束鏡組2、透鏡陣列4在激光發(fā)射光路上依次排列，擴(kuò)束鏡組2、透鏡陣列4與激光器1發(fā)射的激光同軸。其中，激光器1用于發(fā)射激光，擴(kuò)束鏡組2的物面位于激光器1發(fā)射的激光的束腰處，其擴(kuò)束倍率根據(jù)激光器1發(fā)射的激光的束散角與束腰直徑確定，所述擴(kuò)束鏡組2用于將所述激光擴(kuò)束并準(zhǔn)直。一般地，按照激光的發(fā)射方向，擴(kuò)束鏡組2依次包括第一凹透鏡與第一凸透鏡，即倒置的伽利略望遠(yuǎn)鏡。因為用于lrcs測試的激光器功率通常很大，這樣設(shè)置可使光路中的光線沒有聚焦，以避免能量集中擊穿空氣。
實際應(yīng)用中，擴(kuò)束鏡組2應(yīng)使擴(kuò)束后的光束具較高的準(zhǔn)直度和較大的光斑直徑。
透鏡陣列4位于所述擴(kuò)束鏡組2擴(kuò)束并準(zhǔn)直的光路后，其用于將經(jīng)過擴(kuò)束鏡組2的激光分割及發(fā)散，并使發(fā)散后的激光子光束在遠(yuǎn)場疊加，形成能量均勻分布的激光光斑。同樣為了避免能量集中擊穿空氣，所述透鏡陣列4由形狀相同的多個凹透鏡組成。在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，透鏡陣列4的發(fā)散角等于lrcs測試系統(tǒng)要求的照射激光的發(fā)散角，這樣使得照射激光的發(fā)散角精確可控。
較佳地，所述擴(kuò)束鏡組2與所述透鏡陣列4固定安裝于鏡筒3以簡化結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明提出的用于lrcs測試系統(tǒng)的激光發(fā)射裝置，能夠產(chǎn)生均勻的照射光斑，從而簡化了lrcs測試過程和后期的數(shù)據(jù)處理，提高了測試精度。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，如：rom/ram、磁碟、光盤等。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。