专利名称：一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法
技术领域：
本发明是针对手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除的方法。该方法属于激光成像技术领域。
背景技术：
激光主动照明成像技术不断发展，尤其是激光技术的飞速发展，各种新型激光主动照明成像系统不断被研制出来。近红外半导体激光主动照明，具有单色性好、光束集中，体积小、寿命长、电光转换效率高、易维护、隐蔽性强的特点，在激光主动照明成像系统中有广泛的应用。人眼对近红外激光有一定响应，D. H. Sliney等人研究发现人眼对近红外激光响应一直可以扩展到I. 06um，一般把这种现象称为近红外激光红曝。红曝现象是由半导体激光器的发光机制所决定的。激光主动照明光源的红曝现象导致激光主动照明成像系统容易暴露，有较大的局限性。 常用的照明半导体激光器波长有808nm、880nm、915nm等，在连续工作时均有红曝现象。目前，消除红曝的方法选择较长波长，如选用940nm、980nm等长波段的半导体激光器。但是，波长越长微光电荷耦合器件CCD的响应度越低，从而缩短探测距离。这种情况下，若要保证远距离探测，则需要增加半导体激光器的功率。而手持式半导体激光主动夜视仪对设备的体积、重量、功耗等都有严格的限制。因此需要在不增加功耗的情况下，应尽量选用波长较短的半导体激光器。但是红曝现象是由半导体激光器的发光机制所决定的，不可能完全消除。因此在可接受距离范围内(如30m以外)消除红曝也是很有实用意义的。
发明内容
I、目的本发明针对上述激光主动照明光源存在红曝现象的问题，提出了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法。在保证作用距离不变的情况下，解决半导体激光主动照明光源的红曝问题，并能够相应的降低激光器的功耗。2、技术方案本发明提出了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法。由于微光电荷耦合器件CCD的快门是由快门控制信号控制的，快门控制信号是根据外界光强变化由微光电荷耦合器件CCD内部产生的，因此使用微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间,使之与微光电荷稱合器件CCD的快门匹配且同步。这样便可以在保证作用距离的情况下，解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。3、优点及功效本发明的优点是在保证激光主动照明光源的峰值功率不变的情况下，减小激光主动照明光源的脉冲宽度和出光时间，并使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步，能够保证探测距离、减小功耗、消除激光主动照明光源的红曝。
图I为手持式半导体激光主动夜视仪系统框图。该系统主要由半导脉冲体激光器、激光发射和接收光学系统、微光电荷耦合器件CCD、同步控制电路以及显示模块等组成。发射和接收光学系统分离，这样大大降低了光学系统设计的复杂性。激光源是由半导体激光器构成，输出脉冲式红外激光；同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号并控制半导体激光器，输出脉冲式红外激光；微光电荷耦合器件CCD在激光脉冲高电平获得主动图像由显示模块显示。
具体实施例方式本发明是一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法，具体实现步骤是I、采用915nm半导体脉冲激光器照明光源。激光器经光纤耦合、光束整形输出均匀光斑，再经过发射光学系统以一定发散角照明目标。
2、采用微光电荷耦合器件CXD的型号为WAT-902HB2S。微光电荷耦合器件CXD的 快门是由快门控制信号控制的，快门控制信号是自动根据外界光强变化由微光电荷耦合器件CXD内部产生的。3、采用同步控制电路控制半导体脉冲激光器。同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间，使之与微光电荷耦合器件CXD的快门匹配且同步。通过以上方法便可以在保证作用距离的情况下，解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。本发明的优点是在保证激光主动照明光源的峰值功率不变的情况下，减小激光主动照明光源的脉冲宽度，并使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步，能够保证探测距离、减小功耗、消除激光主动照明光源的红曝。
权利要求
1.一种半导体激光主动夜视红曝消除方法，其特征在于采用915nm半导体脉冲激光器主动照明光源；采用微光电荷耦合器件型号为WAT-902HB2S的CCD ;采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号来控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间，使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。该方法保证作用距离的情况下，解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。
2.如权利要求I所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法，特征在于采用915nm脉冲半导体激光器为主动照明光源。
3.如权利要求I所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法，特征在于采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD快门控制信号作为915nm半导体激光器的触发信号，使之与微光电荷耦合器件CCD的快门同步。
4.如权利要求I所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法，特征在于采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门宽度信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度，使之与微光电荷稱合器件CCD的快门匹配。
全文摘要
本发明提供了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法，适用于半导体激光主动夜视仪，属于激光夜视技术领域。本发明主要针对近红外半导体激光夜间探测存在的红曝问题，其特征在于采用915nm半导体脉冲激光器主动照明光源；采用微光电荷耦合器件型号为WAT-902HB2S的CCD；采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号来控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间，使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。该方法保证作用距离的情况下，解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。本发明在光电对抗，激光主动夜视有很好的实用价值和应用前景。
文档编号H04N5/33GK102749702SQ201210224410
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者吴磊, 李丽, 李栋 申请人:北京航空航天大学