[发明专利]一种基于改进型F-P标准具的信号增强激光雷达系统

摘要

本发明提出一种基于改进型F-P标准具的信号增强激光雷达系统。其实现方法的主要特征是：使用改进型F-P标准具作为激光雷达系统的分光元件，改进型F-P标准具结合柱透镜系统形成分离的点状散射光谱，使用两个光电倍增管分别接收光谱中瑞利信号和布里渊信号。光电倍增管转换的电信号输出到示波器进行处理，对示波器上的光谱图进行判断，如果光谱中无布里渊散射峰，即可判定有水下物体存在；有布里渊散射峰，则表明无水下物体。本发明的技术有效的提高了激光雷达回波信号的接收效率，从而提高了雷达的探测距离，并且保留了这种雷达的反隐身特性。

主权项

1.一种水下物体布里渊散射探测装置，包括：种子注入激光器(1)、偏振分束镜(2)、四分之一玻片(3)、聚焦系统、信号检测装置、信号接收装置、信号处理装置，其中聚焦系统包括凹透镜(4)和第一凸透镜(5)；信号检测装置由平面反射镜(6)、第二凸透镜(7)、针孔滤波器(8)、第三凸透镜(9)、第一柱透镜(10)、改进型F-P标准具(11)、球透镜(12)、第二柱透镜(13)以及第四凸透镜(14)组成；信号接收装置包括第一光电倍增管(15)和第二光电倍增管(16)；信号处理装置采用信号处理器(17)，第一光电倍增管(15)和第二光电倍增管(16)记录的信号送入信号处理器(17)；种子注入激光器(1)输出的探测激光束经过偏振分束镜(2)后，通过四分之一玻片(3)变为圆偏振光，然后经过聚焦系统使所述探测激光束聚焦在被探测介质的欲探测的深度上，在该探测深度处产生的受激布里渊散射光沿原路返回，所述受激布里渊散射光束依次经过凸透镜(5)和凹透镜(4)重新变为平行光束，然后再一次通过四分之一玻片(3)后变成垂直偏振光，该垂直偏振光被偏振分束镜(2)反射，平面反射镜(6)接收偏振分束镜(2)反射的垂直偏振的受激布里渊散射光，该接收到的垂直偏振的受激布里渊散射光依次通过第二凸透镜(7)，针孔滤波器(8)及第三凸透镜(9)后变成平行光，所得平行光再通过第一柱透镜(10)成为柱面波，该柱面波从改进型F-P标准具(11)的入射窗口聚焦到改进型F-P标准具的后表面，并被分光；由改进型F-P标准具分光后的光束，经过球透镜(12)和第二柱透镜(13)形成分离的点状受激布里渊散射光谱；第四凸透镜(14)将点状光谱各点之间的间隔放大，相应的点状受激布里渊散射光谱分别被第一光电倍增管(15)和第二光电倍增管(16)所接收，并被转换为电信号，该电信号被送入信号处理器(17)，经信号处理器处理后给出探测结果。