[发明专利]一种基于光栅衍射型探测器的激光告警装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光告警装置，具体涉及一种基于光栅衍射型探测器的激光告警装置。

技术背景

基于光栅衍射型探测器的激光告警装置，在激光波长分辨率、角度分辨率、视场角等方面具有较大优势，现有的这种告警装置，多采用线阵CCD作为探测器，只能实现一维方向入射角的判别，对机载、星载等激光武器无法实现准确定位，利用2个线阵CCD和机械扫描装置，可以实现二维方向入射角的判别，但是系统结构复杂，稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光栅衍射型探测器的激光告警装置，该装置可以实现激光二维方向入射角的判别，且判别结果准确性高。

实现本发明的技术方案如下：

一种基于光栅衍射型探测器的激光告警装置，包括光栅衍射型探测器和激光告警器；其中

光栅衍射型探测器用于将探测的激光信号转换成模拟信号传输给激光告警器；

所述光栅衍射型探测器包括闪耀光栅结构、透镜组(4)和焦平面阵列探测器(5)，其中闪耀光栅结构由闪耀光栅A(1)、闪耀光栅B(2)及透射材料(3)组成，所述闪耀光栅A(1)和闪耀光栅B(2)相同，且分别反向固连于透射材料(3)的两端；透镜组(4)位于闪耀光栅结构出射光的光路上，用于对闪耀光栅结构出射激光的零级和一级衍射光进行聚焦；焦平面阵列探测器(5)位于透镜组(4)的焦平面处，用于对激光的零级和一级衍射光进行探测，将探测的激光信号转换成模拟信号传输给激光告警器；

激光告警器对接收的模拟信号进行处理，获取激光波长、方位角和俯仰角并传输出去，实现激光告警。

进一步地，本发明所述透射材料(3)与两闪耀光栅的材料相同。

进一步地，本发明所述透射材料(3)的长度比两闪耀光栅的光栅常数至少高两个数量级。

进一步地，本法明所述探测器由激光告警器驱动控制。

进一步地，本发明所述激光告警器包括电平转换模块、电压跟随与滤波模块、A/D转换模块、FPGA控制模块、数据缓存模块、DSP处理模块、CAN通信模块及电源模块；其中

电源模块用于为激光告警器上其它模块供电；

FPGA控制模块生成控制信号并传输给电平转换模块；

电平转换模块对所述控制信号进行电平转换后分成两路，一路作为探测器的驱动控制信号，另一路作为A/D转换模块的时钟信号；

电压跟随与滤波模块对来自探测器的模拟信号进行跟随、滤波后传输给A/D转换模块；

A/D转换模块在所述时钟信号的控制下，将接收的模拟信号模数转换后生成数字信号，并经FPGA控制模块传输给数据缓存模块；

数据缓存模块存储所述数字信号，FPGA控制模块将数据缓存模块中存储的数字信号传输给DSP处理模块；

DSP处理模块对接收的数字信号进行处理，获取出激光信号的波长、方位角和俯仰角并经CAN通信模块传输出去。

进一步地，本发明所述数据缓存模块包括2片SRAM存储器，用于实现数字信号的乒乓缓存。

进一步地，本发明所述FPGA控制模块与DSP处理模块之间通过EMIF接口进行通信。

有益效果

第一、本发明光栅衍射型探测器采用焦平面阵列探测器，因此在无需机械运动部件的情况下，系统即可实现对激光二维方向入射角的判别，抗振动能力强。

第二、本发明采用两个完全相同的闪耀光栅反向对接，有效提高一级衍射的效率，同时保证正一级与负一级衍射的效率相同；同时，本发明两闪耀光栅中间采用宽度远大于光栅常数的透射材料连接，被测激光通过透射材料时无衍射，因此该结构可有效提高整个光栅结构的零级衍射效率；因此本发明光栅能量主要集中在零级和正负一级，有利于提高整个激光告警装置的灵敏度。

第三、本发明光栅结构简单，只需要把完全相同的两个闪耀光栅通过透射材料反向对接即可实现，实现成本低。

附图说明

图1是本发明激光告警装置的示意图；

图2是本实施例激光告警装置的框图；

图3是面阵探测器模块；

图4是探测器驱动控制、AD采集电路框图；

图5是FPGA乒乓缓存框图；

图6是FPGA与DSP的通信接口模块框图；

图7是CAN总线输出电路模块框图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细阐述。