一种水下激光偏振成像镜头的制作方法

本发明涉及光学设备，尤其涉及一种水下激光偏振成像镜头。

背景技术：

1、水下由于具有范围广、环境复杂和隐蔽性强的特点，使得有效地监测难度大。目前水下探测技术主要分为声探测和光探测，声探测成像目标识别难度大、实时性略差，极易受噪声干扰。光电探测具有成像直观、细节清晰、实时性好等优势，但是光线在水下传播过程中会受严重的吸收作用和散射作用影响，会严重的限制水下光学成像的距离，造成成像亮度降低、对比度下降、图像模糊、分辨率降低等图像质量退化问题。

2、因此，针对以上不足，需要提供一种水下激光偏振成像镜头。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是解决普通光学成像技术在水下环境中通常难以获得理想成像效果的问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下激光偏振成像镜头，包括沿光线入射方向分布的曲面窗口、线偏振片、波片、双高斯光学组件和探测器，曲面窗口为凹凸透镜且凸面朝向镜头外，线偏振片为倾斜布置的平板透镜，波片为1/4波片，双高斯光学组件为六组间隔分布的透镜组成，以将波片转换的圆偏振光汇聚到探测器处。

5、作为对本发明的进一步说明，优选地，双高速光学组件包括沿光线入射方向分布的第一正透镜、第二正透镜、第一负透镜、光阑、第二负透镜、第三正透镜和第四正透镜，第一正透镜靠近入射光线一侧为凸面；第二正透镜靠近入射光线一侧为凸面，第二正透镜靠近出射光线一侧中部为凹面；第一负透镜靠近入射光线一侧为凸面，第一负透镜靠近出射光线一侧中部为凹面；第二负透镜两侧中部均为凹面；第三正透镜两侧均为凸面；第四正透镜靠近入射光线一侧为凸面。

6、作为对本发明的进一步说明，优选地，激光从曲面窗口垂直入射以减少色散。

7、作为对本发明的进一步说明，优选地，镜头采用无热化设计。

8、(三)有益效果

9、本发明的上述技术方案具有如下优点：

10、本发明通过无热化设计，镜片膨胀系数与支撑结构膨胀系数适配，保证宽温范围内成像质量；同时减少光束的色散，能够使不同谱段的光束均能较好的会聚，可以适用于多种波长的激光成像，且成像质量上佳。

技术特征：

1.一种水下激光偏振成像镜头，其特征在于：包括沿光线入射方向分布的曲面窗口(1)、线偏振片(2)、波片(3)、双高斯光学组件(4)和探测器(5)，曲面窗口(1)为凹凸透镜且凸面朝向镜头外，线偏振片(2)为倾斜布置的平板透镜，波片(3)为1/4波片，双高斯光学组件(4)为六组间隔分布的透镜组成，以将波片(3)转换的圆偏振光汇聚到探测器(5)处。

2.根据权利要求1所述的一种水下激光偏振成像镜头，其特征在于：双高速光学组件(4)包括沿光线入射方向分布的第一正透镜(41)、第二正透镜(42)、第一负透镜(43)、光阑(44)、第二负透镜(45)、第三正透镜(46)和第四正透镜(47)，第一正透镜(41)靠近入射光线一侧为凸面；第二正透镜(42)靠近入射光线一侧为凸面，第二正透镜(42)靠近出射光线一侧中部为凹面；第一负透镜(43)靠近入射光线一侧为凸面，第一负透镜(43)靠近出射光线一侧中部为凹面；第二负透镜(45)两侧中部均为凹面；第三正透镜(46)两侧均为凸面；第四正透镜(47)靠近入射光线一侧为凸面。

3.根据权利要求2所述的一种水下激光偏振成像镜头，其特征在于：激光从曲面窗口(1)垂直入射以减少色散。

4.根据权利要求3所述的一种水下激光偏振成像镜头，其特征在于：镜头采用无热化设计。

技术总结
本发明涉及一种水下激光偏振成像镜头，涉及光学设备领域，包括沿光线入射方向分布的曲面窗口、线偏振片、波片、双高斯光学组件和探测器，曲面窗口为凹凸透镜且凸面朝向镜头外，线偏振片为倾斜布置的平板透镜，波片为1/4波片，双高斯光学组件为六组间隔分布的透镜组成，以将波片转换的圆偏振光汇聚到探测器处，本发明具有解决了普通成像镜头在水下成像效果差，成像距离短的问题的优点。

技术研发人员：魏阿满,李婷,刘亚超,杨金宝
受保护的技术使用者：北京环境特性研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24