專利名稱：一種便攜式激光及其編碼探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種激光探測裝置，尤其是一種對不可見波長的激光進行探測的、有一定響 應能力的便攜式激光及其編碼的探測器。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展，激光已經(jīng)在多個領域得到廣泛應用。在軍事上，激光測距機、火力控 制系統(tǒng)、激光雷達、激光敵我識別和通信系統(tǒng)、激光定位儀、激光目標指示器、激光干擾槍 械以及各種激光模擬訓練器等實用產(chǎn)品層出不窮、相繼問世。通訊上則使用了多種波長的半 導體激光器。這些激光產(chǎn)品，尤其是軍用激光產(chǎn)品發(fā)出的大部分是人眼不可見的激光。另外， 這些能量高度集中的激光對人眼都有傷害，在一定距離內(nèi)，人眼不能正視激光。采取什么方 法判斷這些激光儀器是否能正常發(fā)出激光？有沒有發(fā)出激光？能否概略判斷激光功率的強 弱？能否概略判斷激光的編碼是否準確？這是激光儀器在生產(chǎn)過程、使用階段，特別是在維 修過程中必須要解決的重要問題。
目前，生產(chǎn)廠家用于判斷激光產(chǎn)品的不可見激光是否有激光發(fā)出的方法有如下幾種
一種是對固體激光器發(fā)出的單脈沖激光進行探測。如ND: YAG發(fā)出的激光。這種激光脈 沖功率可達兆瓦級，所以常用一光學透鏡聚焦，在該透鏡的焦平面上放置一金屬板，激光儀 器發(fā)出的激光與金屬板相撞，就會發(fā)出閃光和撞擊聲。
一種是對半導體激光器發(fā)出的激光進行探測。半導體激光器發(fā)出的激光能量低，不能用 透鏡聚焦的方法探測，要用專用夜視儀器進行觀察。
另一種貝'l用能量計等特殊儀器探測激光。各種不同波長的激光要配備相應的能量計和探頭。
以上探測方法都比較繁瑣，更不能隨身攜帶，不能對多種波長的激光兼顧進行探測，而
且危險性大，操作中必須非常小心。這些激光探測設備，只有專業(yè)生產(chǎn)廠家配備，而對使用、 維修人員用于判斷不可見激光的有無和概略判斷激光能量的強弱以及探測激光編碼的便攜式 激光探測器，國內(nèi)外還未見到。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種不可見激光的便攜式激光及其編碼的探測器。該探測器可實現(xiàn) 以下功能1、 探測激光的有無。具體地說，既可探測類似三代主戰(zhàn)坦克中的JT-1系統(tǒng)(以下簡稱 "JT-1系統(tǒng)》)大功率半導體激光器發(fā)出的峰值功率為百瓦級、波長為904nm的激光，又可探測類似PL66式152mm末制導彈藥武器系統(tǒng)激光目標指示器(以下簡稱"激光目標指示器") 發(fā)出的能量為40mj的激光，還可探測普通激光測距機發(fā)出的脈沖能量為10mj的激光。2、 概略判斷激光脈沖的編碼。即通過探測每周期編碼個數(shù)來判斷其編碼是否正確。例如， JT-l系統(tǒng)有三十多種編碼，但每種編碼的總個數(shù)有不同例如，敵我識別00-Ol碼的個數(shù)為 406個，00-02碼為382個，00-03碼為430個；數(shù)字通信碼的"11"碼為144個，"12"碼 為168個，"23"碼為192個；語音通信引導碼為96個等等。再例如，激光目標指示器4#碼 為301個，74*碼為307個，75*碼為313個，76#碼為320個等等。因此，本探測器可通過記 錄并顯示每周期接收到的激光脈沖個數(shù)來概略判斷被測裝備的激光編碼是否準確。實踐證明，這種簡易方法判斷的可信度可達8oy。以上。免去了用復雜專用及通用儀器測試編碼的困難。3、 概略判斷激光的輸出能量能否達到最低指標要求。本探測器設置了可調(diào)探測門限和多種衰減值的衰減片。通過調(diào)校接收門限和改變衰減值可判斷被測裝備發(fā)出的激光能量能否達 到基本的能量量值要求。本探測器探測到激光裝備發(fā)出的激光后，會立即發(fā)出發(fā)光指示和進行聲報警。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種便攜式激光及其編碼探測器由光電接收管、接收電路、報警電路、穩(wěn)壓電路等組成， 其特征是若干片不同衰減值的光學衰減片分別固定在尺寸相同的金屬團內(nèi)，任一個金屬圉 均可通過螺紋與探測窗口連接，另一個金屬團又可通過螺紋捋入該金屬圏內(nèi)；光電接收管VO 的負端通過耦合電阻RO接可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出，光電接收管V0的正端接耦合電容C1和限流 電阻R1，耦合電容C1的另一端接施密特集成電路與非門IC1的A點并與信號門限調(diào)節(jié)電位 器RP1的調(diào)節(jié)端相連。探測器的特征是脈寬調(diào)節(jié)電容C2的一端接施密特集成電路與非門IC,的B點并通過脈
寬調(diào)節(jié)電阻R,接IC,的C點；IC,的D點與計數(shù)電路的CP端相連。
探測器對被測激光裝備是否滿足最低能量要求的探測標定方法舉例如下 1.假設某激光目標指示器的最低能量要求是30m j 。則首先選一 臺激光目標指示器，并 將其輸出能量調(diào)節(jié)為30mj。
2. 在探測器窗口不加衰減片，將探測器窗口對準激光目標指示器的激光輸出窗口，調(diào)節(jié) RP2和RP1，即逐步提高偏置電壓和提高門限，那么， 一定可以探測到激光并進行計數(shù)和聲光 報警。由此，可判斷有無激光發(fā)出，并可記錄與顯示一個周期內(nèi)的編碼脈沖個數(shù)。
3. 在探測窗口旋上衰減片。通過組合方法，選定不同衰減值的衰減片?？偪梢哉业揭粋€ 值，使探測器剛好接收不到激光，即處于臨界位置。該位置就是激光目標指示器的最低能量 要求的位置。若其它激光目標指示器疊加的衰減值大于此，則說明該目標指示器輸出的激光 能量滿足最l氐能量要求。
探測器為 一長方體盒，其體積比普通萬用表還要小一些，可直接放入使用人員的口袋中， 便于攜帶，是從事激光裝備的生產(chǎn)、使用，特別是維修保障人員不可多得的工具性器具。


圖l是探測器外部結構示意圖。 圖2為工作原理框圖。 圖3為電路圖。
圖l中l(wèi)一探測窗口； 2—若干個不同衰減值的光學衰減片；3—接收光電管偏置電壓調(diào) 節(jié)電位器(以下簡稱"RP2"); 4—信號門限調(diào)節(jié)電位器(以下簡稱"RP,); 5 —電源開關；6 一電源指示燈；7—激光報警燈；8—數(shù)碼顯示器；9—激光報警蜂鳴器；10—電池盒蓋；11 一電壓測試點。
圖2中，l一濾光鏡；2—聚光鏡；3—光電接收管；4—接收電路；5 — 3V-15V偏置電壓 可調(diào)電路；6—門限及脈沖形成電路；7—穩(wěn)壓電路；8—計數(shù)電路；9一譯碼及數(shù)碼顯示電路； IO—光報警電路；11—聲報警電路。
圖3描述了具體電路。
具體實施方法
下面結合實施例對本發(fā)明進行更為詳細的說明。
圖l是探測器外部結構示意圖。 圖2為工作原理框圖。 圖3為電路圖。
若干片不同衰減值的衰減片分別固定在尺寸相同的金屬圏內(nèi)。任一個金屬圏均可通過螺 紋與探測窗口連接，另一個金屬團又可通過螺玟檸入已與探測窗口連接的金屬團內(nèi)。即，衰 減片可互相疊加，達到衰減值可隨意組合。例如，備有四個衰減片，衰減值分別為ldB、 2dB、 5dB、 10dB，那么，四個衰減片疊加在一起可組合成IO種不同的衰減值，最大可衰減18dB。 它們之間均可通過螺紋連接與拆卸。
探測窗口內(nèi)安裝有濾光鏡，濾光鏡后為聚光鏡。在聚光鏡的焦平面處放置一光電探測管。 該光電管4笨測的中心波長為904nm, ^f旦從0. 53 pm到1. 342 y m,史均可響應。該光電管的接收 靈敏度隨偏置電壓不同有很大差異，這樣，通過調(diào)節(jié)其偏置電壓可明顯改變接收靈敏度。
探測器內(nèi)安裝有印制電路板。激光信號經(jīng)光電管轉(zhuǎn)換成電信號后進入電路板上的門限電 路。該電壓門限可通過門限電位器進行調(diào)節(jié)，以適應不同強弱信號的探測需求。
門限電路后設置了脈沖展寬成形電路，將信號展寬后，分別與聲、光報警電路及計數(shù)電 路相連，計數(shù)電路再與譯碼及數(shù)碼顯示電路相接，直觀顯示探測到的激;5ti昧沖的個數(shù)。
圖3中，V。為光電接收管。V。、 R。、 C。、 R,組成接收電路，電信號經(jīng)d耦合向下級傳送。 R。一端接可調(diào)偏置電壓的3V-15V電壓輸出端，另一端接V。的負端和C。的一端。光電接收管 VO的負端通過耦合電阻RO接可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出，光電接收管VO的正端接耦合電容Cl和 限流電阻R1，耦合電容C1的另一端接施密特集成電路與非門IC1的A點并與信號門限調(diào)節(jié) 電位器RP1的調(diào)節(jié)端相連。
R2、 RP,、 R3及IC,組成門限電路，調(diào)節(jié)RP1可改變Idl腳的靜態(tài)電壓，這就是門限電壓。 RP,的一端通過R2接穩(wěn)定的5V，另一端通過R3接地，RP,的調(diào)節(jié)端接IC,的1腳和C,的一端。
IC,、 R4、 C2組成脈沖形成電路并經(jīng)Id的另一個門整形輸出。脈寬調(diào)節(jié)電容C2的一端接施 密特集成電路與非門Id的B點并通過脈寬調(diào)節(jié)電阻114接IC,的C點；IC,的D點與計數(shù)電路 的CP端相連。靜態(tài)時，3腳為高電平，C2被充電。信號從d傳入l腳后，3腳變低，C,通過 R4放電。C2、 R4的量值決定形成的脈沖寬度。C2的一端接IG的B點并通過艮接Id的C點，
Ca的另一端接地。
IC,的8腳通過Rs接l并與R7、 V4等組成光報警電路相連。IC,的11腳通過R。接V3并與 R8、 V5等組成聲報警電路相連，Vs為蜂鳴器。
Id的D點接常見計數(shù)電路的CP端，并經(jīng)譯碼器譯碼最后由4位數(shù)碼管將記錄的脈沖個 數(shù)顯示出來。
IC,的6腳接Id的9、 10、 12、 13腳并與計數(shù)電路的CP端相連。
V6、 V7、 RP2以及周圍電路組成可調(diào)直流電源。輸入18V,輸出在3V 15V可調(diào)。V6的c極 接電源，b極接V7的c極，e極通過電阻R,2接V7的b極。
IC2為7805穩(wěn)壓塊，與C3、 C4、 Cs—起組成普通的5V穩(wěn)壓電源。 本探測器采用兩節(jié)市售9V疊層電池串聯(lián)供電，方便購買與更換?！礊殡娫粗甘緹?。
權利要求1、一種便攜式激光及其編碼探測器由光電接收管、接收電路、報警電路、穩(wěn)壓電路等組成，其特征是若干片不同衰減值的光學衰減片分別固定在尺寸相同的金屬圈內(nèi)，任一個金屬圈均可通過螺紋與探測窗口連接，另一個金屬圈又可通過螺紋擰入該金屬圈內(nèi)；光電接收管V0的負端通過耦合電阻R0接可調(diào)穩(wěn)壓電源的輸出，光電接收管V0的正端接耦合電容C1和限流電阻R1，耦合電容C1的另一端接施密特集成電路與非門IC1的A點并與信號門限調(diào)節(jié)電位器RP1的調(diào)節(jié)端相連。
2、 根據(jù)權利要求1所述探測器，其特征是脈寬調(diào)節(jié)電容C2的一端接施密特集成電路與 非門Id的B點并通過脈寬調(diào)節(jié)電阻R4接IC,的C點；IC,的D點與計數(shù)電路的CP端相連。
專利摘要一種便攜式激光及其編碼探測器涉及一種激光探測裝置，為一長方體盒，由衰減片、濾光鏡、聚光鏡、光電探測管、接收電路、計數(shù)電路等組成?？烧{(diào)節(jié)偏置電壓和門限以探測激光裝備有無激光發(fā)出(波長從0.53μm到1.342μm段均可響應)；不同衰減值的衰減片固定在金屬圈內(nèi)，衰減值可隨意組合以檢測能量能否滿足最低能量要求；可記錄探測到的激光脈沖的個數(shù)以概略判斷激光編碼是否正確。探測器可放入口袋中隨身攜帶，是激光裝備的生產(chǎn)、使用和維修人員不可多得的工具性器具。
文檔編號G01J1/00GK201034723SQ20062011978
公開日2008年3月12日 申請日期2006年6月17日 優(yōu)先權日2006年6月17日
發(fā)明者興 何, 亮 郭 申請人:何 興;郭 亮