[实用新型]一种基于无线激光技术的声音和图像获取装置

说明书

本实用新型公开了一种基于无线激光技术的声音和图像获取装置，激光器发射的窄线宽、线偏振激光光束经过分光棱镜分光后形成两路光束，反射生成的一路光束作为声音探测支路的本振光束经反射后直接进入平衡探测器内；透射生成的另一路光束再次分光后，反射生成的光束作为声音获取支路的探测光束，获取目标的声音信息，经过目标的反射后，在平衡探测器内与本振光束干涉，生成携带声音信息的电信号；为避免给声音获取支路带来同频干扰，透射生成的光束经过声光调制器的移频后照射到目标，经目标反射后到达图像传感器获取目标的图像信息。最后图像信号和声音信号经过复用后进行有线或者无线传输。

技术领域

本实用新型涉及一种基于无线激光技术的声音和图像获取装置，属于激光传感领域。

背景技术

目前采用被动探测工作方式的摄像头作为图像获取工具广泛的应用于安全监控、工业生产、科学考察和科学研究等领域，但其有效工作距离较短，同时大部分仅仅具有图像获取功能而没有声音信号获取功能，使其在一些领域的应用受到限制。

为了扩展摄像头的语音获取功能，一种方法是采用加装电学的拾音器来实现，但该技术依然是采用对声音信号的被动探测，探测灵敏度低，难以实现对微弱声音信号的获取。另外一种方法是采用光纤拾音器，该技术是将光纤安装在探测装置内，需通过在装置上打孔与自然环境接触，探测精度受环境影响较大，同时仅能探测可以传播到光纤上的声音信号，其工作距离也受到限制。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于无线激光技术的声音和图像获取装置。解决了上述图像和声音获取技术存在的问题。采用无线激光技术和主动探测方式，同时获取远距离目标的图像和声音信息，特别在远距离目标声音信息的获取上，优于上述两种方案。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于无线激光技术的声音和图像获取装置，其特征在于：所述装置包括激光器、分光棱镜、二分之一波片、四分之一波片、五片反射镜、声光调制器、图像传感器、光学天线、平衡探测器和信号处理器；

所述反射镜包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜，第四反射镜和第五反射镜，将入射到表面的光束偏转90°后反射出去；

所述分光棱镜包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第三分光棱镜和第四分光棱镜，所述第一分光棱镜和第二分光棱镜与所述激光器处于同水平线上；所述第三分光棱镜设置于上述二分之一波片的左方，所述第四分光棱镜设置于上述第五反射镜的左方；

所述平衡探测器设置于所述激光器的下方，接收第一反射镜和第四反射镜反射的光束；

所述二分之一波片设置于所述第二反射镜的左方，将接收线偏振光的偏振方向旋转90°；

所述四分之一波片包括第一四分之一波片和第二四分之一波片，所述第一四分之一波片设置于上述第三分光棱镜的左方，与第三分光棱镜处于同一水平线，所述第二四分之一波片设置于第四分光棱镜的左方，与第四分光棱镜处于同一水平线；

所述光学天线包括第一光学天线和第二光学天线，反射和接收光束，所述第一光学天线设置于上述第一四分之一波片的左方，与第一四分之一波片处于同一水平线，所述第二光学天线设置于上述第二四分之一波片的左方，与第二四分之一波片处于同一水平线。

优选地，所述信号处理器分别与所述图像传感器、声光调制器和平衡探测器电连接，接收图像传感器和平衡探测器的电信号并为声光调制器提供移频信号。

优选地，第三分光棱镜和第四分光棱镜，使入射到分光棱镜上偏振方向与入射平面平行的线偏振光束全部通过，偏振方向与入射平面垂直的线偏振光束全部被反射。

优选地，所述声光调制器设置于所述第五反射镜的上方，使入射的光发生声光作用产生频移。

优选地，所述的激光器为窄线宽保偏及稳频激光器，线宽小于3kHz。