[发明专利]一种可连续变焦的激光发射与同轴瞄准系统

说明书

本发明涉及一种可连续变焦的激光发射与同轴指示光瞄准系统，包括高能激光器、可见光激光器、色差补偿系统、第一准直扩束系统、分光镜、第二准直扩束系统，可见光作为指示光与高能激光共用第二准直扩束系统。指示光先通过补偿镜系统，再经过分光镜、第二准直扩束系统，与高能激光在相同目标距离处实现聚焦指示功能。通过调整色差补偿系统透镜的曲率，抵消指示光与高能激光波长不同所带来的系统差异，实现了绿色指示光与高能激光同步远场聚焦、瞄准功能，采用两级准直扩束，避免了调焦过程中，中心光轴偏差造成的聚焦光束偏移以及引入像差造成光斑聚焦效果差的问题，同时绿色指示光与高能激光同轴设计，避免了瞄准偏离的问题。

技术领域

本发明涉及高能激光发射控制领域，尤其涉及一种自带同轴指示光的高能激光毁伤系统。

背景技术

在军事演习或部队训练时，往往会产生一些应爆未爆弹药，其中包括炮弹、手榴弹、地雷、迫击炮弹、火箭弹、导弹等，可能在被布设或遗弃数年后爆炸，会严重影响人身财产安全。目前，探测和排除这些未爆物依然十分困难，并且充满危险。如何实现快速准确的排除未爆物，减少生命财产损失，是各个国家都面临的一个严峻问题。由于激光具有能量密度高、方向性好、单色性好、传输速度快等优点，在军事及民生等领域都有广泛的应用。近年来，高能激光器的发展日新月异，使得激光的应用进一步拓展，主要工作原理利用光学系统将高能量激光先准直扩束，然后在远场汇聚，通过光束发射控制定向传输聚焦至未爆弹药上，达到销毁或者排除危险的目的。

同时，针对新的应用需求，提出了不同工作距离下实现高能激光销毁的技术要求，即要求在大距离范围内都可以实现高能量密度的汇聚，根据工作距离改变系统聚焦位置保持对应工作距离的最佳工作状态，而现有激光发射系统存在工作距离有限，只能在一定距离范围内实施销毁工作的缺陷。

发明内容

本发明针对目前存在的应用缺陷，提供一种可连续变焦的高能激光发射系统，且具有同轴指示光瞄准功能，提供可见光指示瞄准功能的前提下实现激光在不同目标距离处的高精度聚焦。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种可连续变焦的同轴发射与瞄准系统，其特征在于，包括高能激光器1、可见光激光器2、第一准直扩束系统3、色差补偿系统4、分光镜5和第二准直扩束系统6。

所述高能激光器1出射的高能激光依次经过第一准直扩束系统、分光镜和第二准直扩束系统6汇聚于目标。

所述可见光激光器2发出的可见光作为指示光依次经过色差补偿系统4、分光镜5和第二准直扩束系统6后，与高能激光汇聚于同一目标。

所述第一准直扩束系统3包括沿激光入射方向依次设置的第一透镜31和第二透镜32。

所述色差补偿系4包括沿激光入射方向依次设置的三透镜41和第四透镜41。

所述第二准直扩束系统6包括沿激光入射方向依次设置的第五透镜61、第六透镜62、第七透镜63和第八透镜64，所述第五透镜61和第六透镜62的间距连续可调。

沿激光入射方向，依照顺序依次定义透镜的两个镜面分别为为第1镜面和第2镜面。

进一步的，所述可见光激光器为532nm激光器；所述高能激光器为1080nm单模光纤激光器。

进一步的，所述色差补偿系统的第三透镜41和第四透镜42均为凹凸透镜。第三透镜41第1镜面曲率半径为54.08mm，第2镜面的曲率半径为65.46mm，第四透镜42第1镜面的曲率半径为60.465mm，第2镜面的曲率半径为46.3mm；第三透镜41的中心厚度为6±0.05mm，第四透镜42的中心厚度为6±0.05mm。

进一步的，所述第一准直扩束系统3，为焦距150mm的可调激光准直器，高能激光器出射的高能激光经过第一准直扩束系统之后，出射光斑为19.5mm，全发散角为0.133mrad。