一种小口径激光远程聚焦装置的制作方法

本实用新型属于光电技术及激光技术领域，尤其涉及一种小口径激光远程聚焦装置。

背景技术：

激光毁伤装置对目标的主要作用机理是光热效应、光化作用、机械作用、电磁场作用等，其中光热效应是最主要的效应，对目标有最大的威胁。光热效应取决于作用在目标上的激光远场功率密度和时间的积累，其中的激光远场功率密度由激光光束质量和远场光束聚焦系统决定。

目前，现有的激光聚焦系统主要分为两个方面，一个是工业应用方面，主要包括激光焊接和激光切割，主要采用超声波马达作为调焦驱动模块，利用相机自动对焦信号实现激光在目标处的快速聚焦，但作用距离较近，一般均在1m以内；另一个是激光武器应用方面，其发射口径一般均在200mm以上，可实现公里级的激光远程聚焦，但其造价极为昂贵。因此，需要一种成本较低、又能满足在较远距离内实现聚焦，并且可广泛应用于激光清障、激光主动拒止等方面的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小口径激光远程聚焦装置，能够有效降低成本、实现在较远距离内聚焦。

为实现该目的，本实用新型提供了一种小口径激光远程聚焦装置，包括供电电源和与供电电源连接用于产生激光的激光光源模块，其还包括分别与供电电源连接的控制模块和用于对目标位置距离进行测量的测距模块、与激光光源模块连接用于激光发射的激光发射光学系统和与激光发射光学系统连接用于对激光发射光学系统的焦距进行调整使得发射出的激光聚焦于目标位置的调焦驱动结构，所述测距模块与控制模块信号连接并且控制模块与调焦驱动结构信号连接，从而形成自动调焦结构。

优选地，所述调焦驱动结构包括与控制模块信号连接用于驱动控制的电机驱动模块、与电机驱动模块连接的电机结构，所述电机结构依次通过机械联动结构和导轨与激光发射光学系统的调焦镜片连接。

优选地，所述电机结构包括电机和与电机连接的丝杠，所述丝杠与机械联动结构活动连接。

优选地，所述导轨上设置有用于固定调焦镜片并且使调焦镜片沿导轨运动的固定块，所述固定块与机械联动结构连接。

优选地，所述激光发射光学系统还包括有光学镜片，所述光学镜片与调焦镜片相对平行设置。

优选地，所述控制模块为单片机。

优选地，述供电电源为直流电源并且提供12-36V的直流电。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

在本实用新型中通过将测距模块、控制模块和调焦驱动结构相结合对激光发射光学系统进行焦距调节，能够有效降低成本、实现在较远距离内聚焦。在本实用新型中通过将测距模块、控制模块和调焦驱动结构相结合能够实现自动对焦，提高工作效率和聚焦精度。在本实用新型中调焦驱动结构通过电机结构、机械联动结构和导轨的配合，使得调焦精度高并且运动稳定。通过本实用新型能够以50mm的发射主口径实现激光在150m范围内的聚焦，从而能够广泛应用于激光清障、激光主动拒止等装置。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型结构进一步深化框图；

图3为本实用新型调焦驱动结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1-图3示，一种小口径激光远程聚焦装置，包括供电电源1和与供电电源1连接用于产生激光的激光光源模块6，其还包括分别与供电电源1连接的控制模块4和用于对目标位置距离进行测量的测距模块5、与激光光源模块6连接用于激光发射的激光发射光学系统2和与激光发射光学系统2连接用于对激光发射光学系统2的焦距进行调整使得发射出的激光聚焦于目标位置的调焦驱动结构3，测距模块5与控制模块4信号连接并且控制模块4与调焦驱动结构3信号连接，从而形成自动调焦结构。控制模块4为单片机。供电电源1为直流电源并且提供24直流电。

在本实施例中，控制模块4采用CC2531单片机控芯片，CC2531控制测距模块5参数设置、测距启动和终止，并将测距模块5出的测距信息进行解析，同时根据解析结果控制调焦驱动结构3进行相应的运动。供电电源1可以为电池组。此外，供电电源1还能够提供12V或36V的直流电。

在本实施例中，测距模块5用来完成对瞄准目标的测距，迅速准确地测定目标的距离参数，并将目标的距离信息传送给控制模块4。测距模块5采用脉冲激光测距原理，激光发射模块发射激光脉冲，同时启动计数器开始脉冲计数，发出的激光脉冲到达目标时被反射，接收模块接收到返回脉冲时关闭计数器，由计数器测量出激光往返的时间，由信号处理模块给出目标距离。本测距模块5采用232串口将测距信息传送至控制模块4。

调焦驱动结构3包括与控制模块4信号连接用于驱动控制的电机驱动模块31、与电机驱动模块31连接的电机结构32，电机结构32依次通过机械联动结构33和导轨34与激光发射光学系统2的调焦镜片21连接。电机结构32包括电机321和与电机321连接的丝杠322，丝杠322与机械联动结构33活动连接。导轨34上设置有用于固定调焦镜片21并且使调焦镜片21沿导轨34运动的固定块341，固定块341与机械联动结构33连接。

激光发射光学系统2还包括有光学镜片22，光学镜片22与调焦镜片21相对平行设置。光学镜片22位置固定，通过调节调焦镜片21的位置进行聚焦。

在本实施例中，电机驱动模块31主要是通过接收2531单片机发送的信号控制电机结构32运动，具体为电机321将脉冲信号转换成角位移，通过丝杠322将角位移转换成直线位移，电机321为步进电机，其的角位移与输入脉冲数严格成正比，因此，电机321转动一圈后，没有累积误差，具有良好的跟随性，因为步进电机的转角只能是步距角的整数倍，其步距角可以通过改变细分值来变大或变小，使得本装置中步进电机的精度可达0.1μm，且设有归零位，每次加电电机321自动归零。

在本实施例中，丝杠322与导轨34位置平行，调焦镜片21随丝杆322的旋转在导轨34上做预设位移量的直线运动,随着位移改变了调焦镜片21和光学镜片22之间的相对位置发生改变，从而实现对激光光学发射系统聚焦光斑的变焦。从而能够以50mm的发射主口径实现激光在150m范围内的聚焦，从而能够广泛应用于激光清障、激光主动拒止等装置。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。