一种集成化抗辐射杂散光的接收装置的制作方法

本发明属于激光探测技术、激光引信领域，具体涉及一种集成化抗辐射杂散光的接收装置。

背景技术：

1、激光探测技术采用主动探测工作模式，脉冲工作体制，具有执行近距离目标判断、测距和方位识别的主要功能。通过激光对规定视场内目标及背景进行探测，输出回波信号，供后续信号处理电路进行处理。激光探测技术因其电子对抗能力强、测距精度高等优点在多个领域被广泛应用。激光近程探测是激光探测技术的典型应用之一，随着目标多样化和工作环境复杂化的发展趋势，激光近程探测前端装置作为激光近程探测的核心功能件，需提高其探测能力和抗干扰能力，以促进光电探测市场的高速发展。

2、激光近程探测装置一般为前侧向探测，采用360°周向连续视场对目标进行探测，这就导致太阳直射光，云层、地面或海面反射光很容易进入接收装置的光学视场，转化为“致盲”的强背景噪声，大幅度降低激光探测能力；同时，激光接收模块作为一种大视场、大动态范围的光电探测装置，光学系统中所有非正常传输光(杂散光)，会在一定程度上影响探测系统的信噪比，降低激光探测抗干扰能力。

技术实现思路

1、为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出了一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，该装置包括：探测器、偏压电路以及光学系统；所述偏压电路与探测器连接，通过偏压电路减小探测的限流电阻和提高探测的偏压；探测器的靶面与光学系统的输出端相对应；所述光学系统包括第一接收透镜、第二接收透镜、隔光桶以及第三接收透镜；其中第二接收透镜的凸起端与第一接收透镜的凹陷端对应，隔光桶设置在第二接收透镜与第三接收透镜之间；第三接收透镜用于将视场内的光束汇聚到探测器靶面。

2、优选的，探测器和光学系统的设计规则满足：

3、y＝ftanθ

4、其中，y为探测器靶面半径，f为光学系统焦距，θ为接收系统的视场角。

5、优选的，光学系统中的第一接收透镜、第二接收透镜、第三接收透镜均采用薄透镜，其变量及光焦度的分配原则如下：

6、

7、

8、

9、h1d1+h2d2+h3d3＝h1d

10、其中，si为初级场曲系数，ci为初级位置色差系数，cii为初级倍率色差系数，d1、d2、d3和d分别为三个接收透镜的光焦度和总光焦度，(n1，β1)、(n2，β2)和(n3，β3)分别为三个接收透镜的折射率和阿贝数，(h1，hp1)、(h2，hp2)和(h3，hp3)分别为轴上点边缘近轴光线和最大视场主光线在三个透镜上的投射高度。

11、优选的，第一电容c1、第二电容c2、电阻r1、电阻r2、第三电容c3、第四电容c4；第一电容c1的一端接地，另一端分别与偏压输入端、第二电容c2以及电阻r2的一端连接；第二电容c2的另一端接地；电阻r2的另一端分别连接第四电容c4和探测器的n端；第四电容c4的另一端接地；电阻r1的一段连接探测器p端，另一端接地；第三电容c3一段连接探测器p端，另一端接放大电路输入端。

12、进一步的，加载在探测两端的电压为：

13、vpd＝vr-(r1+r2)ie

14、其中，vr表示电源供电，ie表示背景光电流，r1表示限流电阻，r2表示取样电阻。

15、优选的，光学系统的光谱带宽满足特定的条件，即光学系统的窄带透过滤波为：

16、

17、其中，τs表示抑制光谱范围内滤光片的透过率，τp表示峰值透过率，δλ表示锐度因子，s表示窄带带宽，λc表示通带中心波长。

18、优选的，光学系统中的各个光学器件表面镀有增透膜，光学器件的边缘涂有消光黑漆，其中增透膜用于增加器件的光学透过率，消光黑漆用于消除杂散光。

19、优选的，光学系统的隔光桶中设置有多级防杂散光光阑，通过光阑增加非正常光学路径的反射路径。

20、本发明的有益效果：

21、本发明采用集成化结构设计、从光机电三项措施执行，贯穿低成本思想的基础，提高接收模块的探测能力和抗干扰能力，满足前向探测系统复杂环境适应性的工程应用需求；本发明结构上采用光机电集成式结构设计，满足小型化、通用化的工程应用需求；本发明增加窄带滤光设计，通过多级角度传递来压缩窄带带宽，提高接收系统抗辐射能力；本发明通过设计了一种偏压电路，通过偏压电路减小探测器的限流电阻和取样电阻，提高了抗辐射能力；本发明增设隔光桶，多级衰减抑制杂散光，提高接收系统抗干扰能力。

技术特征：

1.一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，包括：探测器、偏压电路以及光学系统；所述偏压电路分别与探测器的p端和n端连接；探测器的靶面与光学系统的输出端相对应；所述光学系统包括第一接收透镜、第二接收透镜、隔光桶以及第三接收透镜；其中第二接收透镜的凸起端与第一接收透镜的凹陷端对应，隔光桶设置在第二接收透镜与第三接收透镜之间；窄带滤光膜镀覆在第二个接收透镜表面；第三接收透镜用于将视场内的光束最终汇聚到探测器靶面。

2.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，探测器和光学系统的设计规则满足：

3.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，光学系统中的第一接收透镜、第二接收透镜、第三接收透镜均采用薄透镜，其变量及光焦度的分配原则如下：

4.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，偏压电路包括第一电容c1、第二电容c2、电阻r1、电阻r2、第三电容c3、第四电容c4；第一电容c1的一端接地，另一端分别与偏压输入端、第二电容c2以及电阻r2的一端连接；第二电容c2的另一端接地；电阻r2的另一端分别连接第四电容c4和探测器的n端；第四电容c4的另一端接地；电阻r1的一段连接探测器p端，另一端接地；第三电容c3一段连接探测器p端，另一端接放大电路输入端。

5.根据权利要求4所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，加载在探测两端的电压为：

6.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，光学系统的光谱带宽满足特定的条件，即光学系统的窄带透过滤波为：

7.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，光学系统中的各个光学器件表面镀有增透膜，光学器件的边缘涂有消光黑漆，其中增透膜用于增加器件的光学透过率，消光黑漆用于消除杂散光。

8.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，光学系统的隔光桶中设置有多级防杂散光光阑，通过光阑增加非正常光学路径的反射路径。

9.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，光学系统的隔光桶中设置有4个光阑，每个光阑以0.5mm间距排列，且光阑间隔处的槽深为5mm。

10.根据权利要求1所述的一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，其特征在于，

技术总结
本发明属于激光探测技术、激光引信领域，具体涉及一种集成化抗辐射杂散光的接收装置，包括：探测器、偏压电路以及光学系统；所述偏压电路分别与探测器的P端和N端连接；探测器的靶面与光学系统的输出端相对应；所述光学系统包括第一接收透镜、第二接收透镜、隔光桶以及第三接收透镜；其中第二接收透镜的凸起端与第一接收透镜的凹陷端对应，隔光桶设置在第二接收透镜与第三接收透镜之间；窄带滤光膜镀覆在第二个接收透镜表面；第三接收透镜用于将视场内的光束最终汇聚到探测器靶面；本发明采用集成式结构设计、从光机电三项措施执行，贯穿低成本思想的基础，提高接收模块的探测能力和抗干扰能力。

技术研发人员：亓林,唐遵烈,高传顺,曹飞,伍明娟,林珑君,古自福,曹艳丽
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第四十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15