[发明专利]一种深海中光的衰减特性研究平台及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，更具体地说，涉及一种深海中光的衰减特性研究平台。此外，本发明还涉及一种包括上述深海中光的衰减特性研究平台的深海中光的衰减特性研究系统。

背景技术

随着深海矿产开发以及深海资源勘测等深海开发技术的发展，深海光学成像技术越来越成为研究的重点。

深海中光学成像的过程为：由光源发出的光经过深海海水介质到达探测目标，光经探测目标反射后再经深海海水介质到达成像系统。

而由于深海海水中溶解的各种矿物质以及悬浮粒子的作用，将造成光的损耗，使光在深海海水中传播时不断衰减。光在深海海水中的衰减主要包括吸收和散射，吸收是指具有吸收作用的粒子吸收在光路传输过程中的光能并将其转换成其它形式的能量，从而造成光的吸收衰减；散射主要是指光在传输过程中与其它粒子发生碰撞而使部分光能改变传输方向，从而使光路传输中的光能不断减少，造成光的散射衰减。光的衰减使到达成像系统的光的功率相比光源发出的光的功率大为缩减，因此使探测目标的成像质量差，从而降低了目标探测的准确率。

由此可以看出，深海中光的衰减特性是深海光学成像系统的主要影响因素，因此深海中光的衰减特性的研究至关重要，而开展深海中光的衰减特性研究的前提是搭建研究平台。

综上所述，如何提供一种研究深海中光的衰减特性的平台，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种深海中光的衰减特性研究平台，该深海中光的衰减特性研究平台可以通过测量得到光的衰减系数，因此将该研究平台放入深海环境中可测得深海中光的衰减系数。

本发明的另一目的是提供一种包括上述深海中光的衰减特性研究平台的深海中光的衰减特性研究系统，该深海中光的衰减特性研究系统可以测量得到模拟深海环境中光的衰减系数，因此在深海光学成像系统中可以根据光的衰减系数确定合适的光源功率，从而可提高探测目标的成像质量，进而提高探测目标的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种深海中光的衰减特性研究平台，包括光学平台，所述光学平台上设有用于发射光束的光源发射器和用于接收所述光束的第一探测器，所述第一探测器设置在所述光束的光路上。

优选地，所述光学平台上还设有位于所述光路上的至少两片用于增加衰减光程的反射镜。

优选地，所述光源发射器的出口处设有用于滤除轴外杂散光的光阑。

优选地，所述光学平台上还设有可绕着所述光束的光路转动的弧形导轨，所述弧形导轨上设有用于测量杂散光功率的第二探测器，所述第二探测器可移动的设置在所述弧形导轨上。

优选地，所述光学平台高度可调的设置在支撑平台上。

优选地，所述支撑平台包括多个工字型连接杆，多个所述工字型连接杆两端的棱边分别首尾相连组成多棱柱框架状支撑平台。

优选地，所述多棱柱框架状支撑平台的各个连接点处设有用于增加连接强度的加固装置。

一种深海中光的衰减特性研究系统，包括具有模拟深海环境的高压舱和设置在所述高压舱内的深海中光的衰减特性研究平台，所述深海中光的衰减特性研究平台为上述任意一种深海中光的衰减特性研究平台。

优选地，还包括：

与所述光源发射器相连且用于控制所述光源功率的控制器；

与所述第一探测器和所述第二探测器均相连、用于显示所述第一探测器和所述第二探测器的测量结果的显示器；所述控制器和所述显示器均设置在所述高压舱的外部。

优选地，所述高压舱内设置有用于实时监控实验过程的摄像头，所述摄像头与所述控制器相连。

本发明提供的深海中光的衰减特性研究平台，光源发射器发射出具有一定功率的光束，光束沿着其光路传输，设置在光路上的第一探测器接收到该光束，并测得接收到的光束功率。因此，将该深海中光的衰减特性研究平台放入深海中或具有模拟深海环境的高压舱中时，由于光束沿着光路传输时受到深海环境或模拟深海环境的影响，光能量具有一定程度的衰减，因此第一探测器探测到的光束功率相比于光源发射器发出的光束功率具有一定程度的衰减，由此可以计算得出光在深海环境或模拟的深海环境中的衰减系数。