[实用新型]激光自混频式天幕靶

说明书

技术领域

本实用新型是属于一种光电转换装置，具体涉及一种通过激光光束将速度信号转换为电信号测量弹丸飞行速度的天幕靶。

背景技术

现有的激光天幕靶多采用两点式，既测量弹丸通过两个光幕间距及通过此间距所用时间，从而计算出飞行速度，存在检测设备复杂，检测灵敏度差等问题。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述问题，提供一种结构简单、可实现高灵敏度测量弹丸速度的激光自混频式天幕靶。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在长方体外壳上部壳体偏左侧设有大口径凸透镜，外壳内部底座上部至左向右分别固定有倾斜的平面反射镜、直立的柱透镜，外壳右侧设有光电转换式激光装置。

所述的光电转换式激光装置包括激光器和光电转换装置。

所述的光电转换式激光装置是外壳内侧装有的激光器固定架的支架上设有激光器，外壳的激光器激光输出部位设有激光出射口，所述的光电转换装置包括壳体内装有的光电探测器支架上装有的光电探测器，光电探测器和电源线固定板上电连接的激光电源线、光电探测器电源线和信号线。

所述的光电转换装置的信号输出线连接外部的信号检测装置。

其工作原理是将该天幕靶装置置于固定水平台面，弹丸发射装置与水平面成一定角度，打开激光器电源开关，发射弹丸，由激光器发出激光束，经柱头镜将光速扩展为渐宽型片状光束，由平面反光镜反射到凸透镜使光束变为等宽片状光束，当弹丸射入等宽片光束中时，由于弹丸的反射及散射作用有部分光线经大口径凸透镜收集并沿原光路重新进入激光器腔内形成激光自混频干涉。自混频干涉信号经激光尾部送入光电转换器混频、采样、FFT变换可得弹丸频率f，由下式可算出弹丸的飞行速度：

υ=λf2ncosα]]>

其中，λ为激光波长，υ为弹丸飞行速度，n为空气折射率，α角为光束方向与弹丸速度方向的夹角。

本实用新型具有结构简单、使用方便、结构紧凑、可实现高灵敏度测量弹丸速度等特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是光电转换式激光装置放大示意图。

具体实施方式

在图1和图2中，长方体外壳1的上部壳体偏左侧设有大口径凸透镜5，外壳1内部底座2上部至左向右分别固定有倾斜的平面反射镜6、直立的柱透镜4，外壳右侧设有光电转换式激光装置3。

所述的光电转换式激光装置3包括激光器11和光电转换装置。

所述的光电转换式激光装置3是外壳12内侧装有的激光器固定架16的支架20上设有激光器11，外壳12的激光器11激光输出部位设有激光出射口21，所述的光电转换装置包括壳体12内装有的光电探测器支架15上装有的光电探测器17，光电探测器17和电源线固定板14上电连接的激光电源线18、光电探测器电源线19和信号线13。

激光器11和光电转换装置的电源输入端通过激光电源线18和光电探测器电源线19连接有外接电源。

所述的激光器11为半导体激光器，其工作电压为直流4.5v，根据需要本实用新型中提出的半导体激光器11可以气体激光器来代替。

工作时将该天幕靶装置外壳1置于固定水平台面，打开激光器电源开关，发射弹丸8，弹丸发射装置9与水平面成一定角度，弹丸发射方向与光束形成角度10，即α角，由激光器发出激光束7，经柱透镜4将光速扩展为渐宽型片状光束，由平面反光镜6反射到凸透镜5，使光束变为等宽片状光束，当弹丸8射入等宽片光束中时，由于弹丸8的反射及散射作用有部分光线经大口径凸透镜5收集并沿原光路7重新进入激光器11腔内形成激光自混频干涉。自混频干涉信号经激光尾部送入光电转换器混频、采样、FFT变换可得弹丸频率f，并用计算公式计算出弹丸的速度。