一种激光报警器角度分辨率测试装置的制作方法

本实用新型属于激光检测设备技术领域，更具体地，涉及一种激光报警器角度分辨率测试装置。

背景技术：

激光报警器是战场上光电对抗的基本设备，目前战场上的坦克在作战时都配备激光报警器。当敌方对着我方坦克发射激光进行测距时，坦克上面配备的激光报警器能否准确地将敌方所在方位角度反馈给坦克上面的作战人员，成为衡量激光报警器角度分辨率的重要技术指标，对坦克及作战人员的安全起着至关重要的作用，因此，对激光报警器的角度分辨率进行测试是十分必要的。传统的激光报警器检测设备，测试条件单一，无法模拟实际作战环境下敌方发射的不同能量的激光，并且对激光报警器角度分辨率的测试精度低，不能满足现代战场对激光报警器高精度角度分辨率探测的要求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种激光报警器角度分辨率测试装置，该装置采用均匀大口径可调激光发射器和高精度测角转台对激光报警器角度分辨率进行测试，解决了传统的激光报警器检测仪分辨率探测精度低的问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种激光报警器角度分辨率测试装置，包括激光发射组件、物镜组件、测角转台和工控机；物镜组件的第一端与激光发射组件的激光输出端固定连接，第二端用于安装物镜，测角转台正对物镜组件的物镜端放置，用于承载待测激光报警器；工控机与激光发射组件建立通讯连接，用于控制激光发射组件的激光输出；

激光发射组件包括控制模块和激光发生模块，激光发生模块在控制模块的控制下发出测试用脉冲激光；

物镜组件包括带框物镜、前镜管和后镜管，物镜组件通过后镜管与激光发射组件相连，前镜管的一端和后镜管固定连接，另一端安装带框物镜；

物镜组件将激光发射组件发射的激光进行扩束，以覆盖整个激光报警器；工作时，旋转测角转台，激光报警器探测到激光发射组件发出的激光，测角转台旋转的角度即为激光报警器的角度分辨率。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，还包括支架、卡箍和调节螺钉，激光发射组件放置在支架上，物镜组件放置在另一个带卡箍的支架上，拧紧卡箍以固定物镜组件；支架底部设有调节螺钉，用于激光发射组件和物镜组件的高度调节和俯仰调节。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其激光发射组件还包括外壳，外壳包括固定盒，及设置在固定盒底部的底板，激光发生模块固定在底板上；

控制模块包括电源、控制板组件和面板组件；电源设置在固定盒的前侧面，控制板组件包括控制板和控制板支架，控制板支架安装在固定盒的底部，控制板固定在控制板支架上；面板组件设置于固定盒左端面，包括面板、220V交流输入插座、DB9插座和电源开关，激光发射组件通过DB9 插座与工控机建立通讯连接；

激光发生模块包括放置在底板上的光纤激光器、光纤准直镜和负透镜组件，光纤激光器用于提供测试激光报警器的脉冲激光；光纤准直镜放置在支架内部并通过支架固定在底板上，用于将光纤激光器发射的激光准直成一束平行光，负透镜组件和物镜组件组合成扩束镜，用于将平行激光扩束。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其负透镜组件包括负镜、负镜框、负镜压圈、负镜支架和光阑；负镜放置于负镜框内，并用负镜压圈压紧；光阑装设在负镜框的端面，用于拦截外部不规则的激光，提高出射激光的均匀性；负镜框通过螺钉紧固在负镜支架内。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其激光发射组件还包括放置在光纤准直镜和负透镜组件之间的激光功率调节模块，激光功率调节模块用于在工控机的控制下将光纤准直镜输出的平行激光进行不同倍率的光学衰减，输出不同功率密度的激光以模拟实际作战环境中敌方发射的不同能量激光；

激光功率调节模块采用消光比切换组件实现，消光比切换组件包括至少一组消光片旋转组件、与消光片旋转组件数量匹配的光耦侧支架和带座光耦，以及底座；消光片旋转组件和光耦侧支架均固定在底座上，消光片旋转组件用于对光纤准直镜输出的激光进行光学衰减，以输出不同功率密度的激光；带座光耦设置在光耦侧支架上，用于对消光片旋转组件进行初始定位。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其消光片旋转组件包括旋转盘、至少一个消光片、光耦挡片、光耦、光耦座、固定板、驱动装置和电机底座；

驱动装置用于为消光片旋转组件提供动力源，电机底座固定在底座上，所述固定板垂直安装在电机底座上，固定板的一侧装设旋转盘，光耦座与旋转盘同侧设置在电机底座上，光耦设置在光耦座上；

旋转盘上开有通孔，消光片按照透过率的高低次序粘接在旋转盘的通孔上，用于对激光功率进行衰减；光耦挡片均匀分布在旋转盘的圆周外侧，每两个通孔间设置一个光耦挡片，用于阻挡带座光耦和光耦发出的光；其中一个光耦挡片和带座光耦配合使用，以确定旋转盘零位，其它光耦挡片用于对每个消光片进行精确定位。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其消光片为消光片-30 或消光片-20或消光片-10或消光片-5中的一种，或几种的组合。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其带框物镜外侧套设有护罩，用于保护带框物镜；带框物镜的镜头上设置护盖以保护镜头；前镜管内部设有第一光栏，后镜管内设有第二光栏和第三光栏，用于消除杂光；带框物镜与前镜管的连接处设有起装饰作用的装饰圈；护罩和带框物镜间还设有球面垫圈、球面螺母和锥面垫圈，用于调节带框物镜和整个装置激光光轴的同轴性。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其驱动装置包括步进电机和电机驱动器，电机驱动器安装在衰减片组底座上，步进电机安装在固定板的另一侧。

优选的，上述激光报警器角度分辨率测试装置，其控制模块还包括滤波器，滤波器放置在固定盒底部，用于滤除电路中不必要的交流成分和谐波，使直流电更加平稳；

外壳还包括盖板，用于对激光发射组件内部组件的防护，便于调试及后续的检修维护。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型提供的激光报警器角度分辨率测试装置，采用工控机控制激光发射组件输出不同功率密度的激光，以模拟实际作战环境下敌方在不同距离发射的不同能量的激光，对激光报警器对来测激光的角度分辨率进行测试，测试条件多样化，测试场景更加贴近实际应用环境，提高了测试准确性；

(2)本实用新型提供的激光报警器角度分辨率测试装置，采用高精度测角转台对激光报警器的角度分辨率进行测试，测角转台的精度为1′，常规激光报警器的角度分辨率为15°，其检测精度远远高于被测激光报警器的精度，能够满足现代战场对激光报警器高精度角度分辨率探测的要求；

(3)本实用新型提供的激光报警器角度分辨率测试装置，采用的脉冲光纤激光器输出激光功率稳定，重复频率较高，工作寿命长，保证了测试装置的准确度，提高了测试效率；

(4)本实用新型提供的激光报警器角度分辨率测试装置，重量轻，操作简便，特别适用于战场上面对激光报警器的角度分辨率的检测。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的激光报警器角度分辨率测试装置的组成示意图；

图2是本实用新型实施例提供的激光发射组件的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的激光发射组件的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的面板组件的主视图；

图5是本实用新型实施例提供的消光比切换组件的俯视图；

图6是本实用新型实施例提供的消光比切换组件的左视图；

图7是本实用新型实施例提供的消光片旋转组件的左视图；

图8是本实用新型实施例提供的消光片旋转组件的主视图；

图9是本实用新型实施例提供的负透镜组件的剖视图；

图10是本实用新型实施例提供的物镜组件的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，是本实用新型实施例所提供的一种激光报警器角度分辨率测试装置，包括激光发射组件1、物镜组件2、测角转台3和工控机4，激光发射组件1、物镜组件2、测角转台3和工控机4均放置在光学平台8 上，待测激光报警器放置在测角转台3上；物镜组件2的一端与激光发射组件1的激光输出端通过螺钉固定连接，另一端为物镜端，测角转台3正对物镜组件2的物镜端放置；激光发射组件1放置在支架5上，物镜组件2 放置在另一个带卡箍6的支架5上，拧紧卡箍6以固定物镜组件2，支架5 底部设有2个调节螺钉7，用于激光发射组件1和物镜组件2的高度调节和俯仰调节。

工控机4控制激光发射组件1发出不同脉冲重复频率、脉冲宽度及功率密度的激光，以模拟实际作战环境中敌方发射的不同能量激光；物镜组件2将激光发射组件1发射的激光进行扩束，以覆盖整个激光报警器；测角转台3采用两个14位的绝对式光电编码器测量方位角和高低角，旋转测角转台3，激光报警器探测到激光发射组件1发出的激光并给出方位角，测角转台3旋转的角度即为激光报警器的角度分辨率。

图2、图3分别是本实施例提供的激光发射组件1的俯视图和剖视图，其中，激光发射组件1由外壳11、控制模块12、激光发生模块13和激光功率调节模块14组成；

外壳11包括固定盒111、底板112和盖板113，激光发生模块13和激光功率调节模块14放置底板112上，底板112通过螺钉固定在固定盒111 的底部；与固定盒111分离的盖板113用于对测试仪主体内部组件的防护，便于调试及后续的检修维护；

控制模块12包括电源121、控制板组件122、面板组件123和滤波器 124，电源121设置在固定盒111的前侧面，用于将外部电源的交流供电转换为控制板组件122和面板组件123所需的不同电压的直流电；滤波器124 放置在固定盒111底部，用于滤除电路中不必要的交流成分和谐波，使直流电更加平稳；控制板组件122包括控制板1221和控制板支架1222，控制板支架1222安装在固定盒111的底部，控制板1221固定在控制板支架1222 上，用于实现对脉冲光纤激光的控制，包括控制激光输出、脉冲重复频率、脉冲宽度及输出激光功率的调节；面板组件123设置于固定盒111左端面，如图4所示，面板组件123包括面板1231、220V交流输入插座1232、DB9 插座1233和电源开关1234，激光发射组件1通过DB9插座1233与工控机 4建立通讯连接。

激光发生模块13包括安装在底板112上的500W光纤激光器131、光纤准直镜132和负透镜组件133，500W光纤激光器131用于发出测试用脉冲激光；光纤准直镜132放置在支架1321内部并通过支架1321固定在底板112上；光纤准直镜132将光纤激光器131发出的激光准直成一束平行光，负透镜组件133和物镜组件2组合成扩束镜，用于将光纤准直镜132 出射的激光扩束到Φ200mm。

激光功率调节模块14为放置在光纤准直镜132和负透镜组件133之间的消光比切换组件14，用于对平行激光进行光学衰减以输出不同功率密度的激光；图5、图6分别为消光比切换组件14的俯视图和左视图，本实施例中，消光比切换组件14由3组消光片旋转组件141、3个光耦侧支架142、 3个带座光耦143和消光片组底座144组成。如图3所示，3组消光片旋转组件141和3个光耦侧支架142均固定在消光比组底座144上；3个带座光耦143分别设置在3个光耦侧支架142上；消光片旋转组件141用于对准直扩束镜1412输出的激光进行光学衰减，以输出不同功率密度的激光；带座光耦143用于对消光片旋转组件141进行精确定位。

图7、图8分别为单个消光片旋转组件141的左视图和主视图，消光片旋转组件141包括旋转盘1411、消光片1412、光耦挡片1413、光耦1414、光耦座1415、固定板1416、驱动装置1417和电机底座1418；驱动装置1417 用于为消光片旋转组件141提供动力源，包括42步进电机14171和电机驱动器14172，电机驱动器14172安装在衰减片组底座144上，42步进电机 14171安装在固定板1416的一侧；将电机底座1418固定在消光片组底座144上，固定板1416安装在电机底座1418上，固定板1416的另一侧装设旋转盘1411，光耦座1415与旋转盘1411同侧设置在电机底座1418上，光耦1414设置在光耦座1415上；旋转盘1411上开有通孔，外侧的6个通孔直径相等，内侧的6个通孔直径相同且略小于外侧通孔的直径；消光片1412 包括消光片-30、消光片-20、消光片-10和消光片-5(图7中分别编号1412-30， 1412-20，1412-10，1412-5)四种，其透过率分别为0.1％、1％、5％、30％，这四种消光片1412按照透过率从低到高的顺序粘接在旋转盘1411的外侧通孔上，用于对激光功率进行衰减，以输出10^-9～1W/cm2之间的光学衰减组合；光耦挡片1413均匀分布在旋转盘1411的圆周外侧，每两个外侧通孔间设置一个光耦挡片1413，用于阻挡光耦发出的光，其中一个光耦挡片 1413和带座光耦143配合使用，以确定旋转盘1411零位，其余五个光耦挡片1413用于对每个消光片1412进行精确定位。需要指出的是，消光片的选择不限于以上四种，也可选择其它透过率的消光片，且消光片的个数也可以根据实际需要进行调整，但是为了便于对消光片进行定位，每个旋转盘上相同透过率的消光片只能设置一个。

图9是本实施例提供的负透镜组件133的剖视图，负透镜组件133包括负镜1331、负镜框1332、负镜压圈1333、负镜支架1334及光阑1335，负镜1331放置于负镜框1332内，并用负镜压圈1333压紧；光阑1335装设于负镜框1332的端面，用于拦截外部不规则的激光，提高激光发射组价 1出射激光的均匀性；负镜框1332设置于负镜支架1334内，并通过螺钉 1336紧固。

图9是本实施例提供的物镜组件2的剖视图，物镜组件2包括带框物镜21、前镜管22和后镜管23，物镜组件2通过后镜管23与激光发射组件 1相连；激光发射组件1的外壳11上与物镜组件2连接部位开有带螺纹的通孔，后镜管23的第一端通过螺纹与激光发射组件1相连，后镜管23的内径小于前镜管22，前镜管22的第一端和后镜管23的第二端通过螺纹连接，前镜管22的第二端安装带框物镜21，带框物镜21外侧套设有护罩24，用于保护带框物镜21；带框物镜21的镜头上设置护盖25以保护镜头；前镜管22内部设有第一光栏221，后镜管23内设有第二光栏231和第三光栏 332，用于消除杂光；带框物镜21与前镜管22的连接处设有起装饰作用的装饰圈222，护罩24和带框物镜21间还设有球面垫圈26、球面螺母27和锥面垫圈28，用于调节带框物镜21和整个装置激光光轴的同轴性。

本实用新型采用由激光发射组件1和物镜组件2构成的均匀大口径可调激光发射器和高精度测角转台3对激光报警器角度分辨率进行测试，通过工控机4控制测试激光的脉冲重复频率、脉冲宽度及激光功率密度(可根据不同距离模拟不同能量的激光)，将激光报警器置于测角转台3上，经物镜组件2扩束后的测试激光照射到激光报警器上，旋转测角转台3，激光报警器探测到激光并给出方位角，此时测角转台3转过的角度即为激光报警器的角度分辨率。

相比于现有的激光报警器检测设备，本实用新型提供的激光报警器角度分辨率测试装置重量轻，操作简便，特别适用于战场上面对激光报警器的角度分辨率的检测，对激光报警器角度分辨率的检测精度高，提高了激光报警器作战的准确性和效率。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。