本發(fā)明涉及一種告警器，具體是一種激光告警器。

背景技術(shù)：

由于激光具有多種優(yōu)異性能，被運(yùn)用到不同的領(lǐng)域，尤其是在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用使戰(zhàn)場(chǎng)上充滿激光威脅，為了避免受到激光武器的打擊。激光告警器應(yīng)運(yùn)而生。告警器能在受到激光武器打擊之前檢測(cè)激光、告知威脅，并通過干擾或躲避等手段使己方得以生存，激光武器的誕生讓戰(zhàn)場(chǎng)的作戰(zhàn)方式發(fā)生了一定的變化，它的出現(xiàn)得到各個(gè)國家軍方的高度重視。激光具有其它光源無法媲美的相干性、單色性、方向性等特性，這使得它成為了現(xiàn)在高科技戰(zhàn)爭的寵兒。激光目標(biāo)指示器、激光雷達(dá)、激光測(cè)距機(jī)等成為了戰(zhàn)爭中的殺手锏，正是由于這些殺手锏的存在，威脅到了自身的安全，才促進(jìn)了激光技術(shù)的發(fā)展。激光告警器是實(shí)施光電有效對(duì)抗的前提，激光告警器能有效的識(shí)別出來襲激光的各種信息參數(shù)，從而及時(shí)采取預(yù)防措施，能夠防患于未然，保存自身的生存率，提高己方在戰(zhàn)場(chǎng)上的作戰(zhàn)能力，把損失降到最小。正因如此多年不僅激光武器受到各國軍方的重視，激光告警技術(shù)也備受青睞，不同種類的激光告警器如雨后春筍般出現(xiàn)?？梢灶A(yù)言，激光告警器在未來的戰(zhàn)爭中將會(huì)體現(xiàn)出巨大的價(jià)值所在。其發(fā)展也將向低價(jià)、快速、精簡、高探測(cè)率、高性能方向發(fā)展。對(duì)祖國的軍事國防事業(yè)將會(huì)有著很大的提高。

激光告警光學(xué)系統(tǒng)分為光譜識(shí)別型、相干識(shí)別型、全息探測(cè)型、散射探測(cè)型激光告警光學(xué)系統(tǒng)共四大類。光譜識(shí)別型激光告警器又可分為成像型和非成像型，通常由光電二極管組成，非成像型只能檢測(cè)激光的有無，成像型能檢測(cè)出激光的方向。相干識(shí)別型利用激光的相干性不僅可以識(shí)別方向還可以確定激光的波長；全息成像型是利用全息場(chǎng)鏡在4個(gè)探測(cè)器的光敏面上按其光斑偏離光軸中心的不同位置形成光能強(qiáng)弱不同的光點(diǎn),使4個(gè)探測(cè)器產(chǎn)生不同的輸出信號(hào)，信號(hào)經(jīng)電路處理后讀出激光信息。以上三種激光告警器只能接收直接過來的激光，而不能通過探測(cè)大氣散射的激光能量來提供激光告警，現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的激光告警器的激光告警光學(xué)系統(tǒng)對(duì)激光的檢測(cè)速度慢，視角不夠大，虛警率高，定向精度不高，存在較多缺陷，隨著軍事的發(fā)展，傳統(tǒng)的激光告警器已經(jīng)不能適應(yīng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光告警器，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種激光告警器，包括光學(xué)接收系統(tǒng)、光電傳感器、信號(hào)處理器、顯示與告警設(shè)備以及光電干擾設(shè)備。光學(xué)接收系統(tǒng)接收入射激光，送給光電傳感器，光電傳感器連接信號(hào)處理器，信號(hào)處理器連接光電干擾設(shè)備和顯示與告警設(shè)備。其特征在于所述光學(xué)接收系統(tǒng)由濾光膜和漸變型折射率玻璃球構(gòu)成，濾光膜設(shè)于漸變型折射率玻璃球表面，漸變型折射率玻璃球內(nèi)采用空腔結(jié)構(gòu)，所述漸變型折射率玻璃球內(nèi)設(shè)有所述光電傳感器。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述濾光膜采用球面結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述濾光膜包括若干個(gè)均勻的縱橫交錯(cuò)排列的濾光膜塊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述漸變型折射率玻璃球的空腔內(nèi)采用真空環(huán)境。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述光電傳感器采用ccd感應(yīng)器。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述ccd感應(yīng)器采用球形結(jié)構(gòu)，ccd感應(yīng)器感光面為球面。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述ccd感應(yīng)器包括光敏元件、輸入單元和輸出單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：采用濾光膜和漸變型折射率玻璃球及球形結(jié)構(gòu)ccd，能快速檢測(cè)不同波長的激光，水平視場(chǎng)角360度，俯仰角θ的范圍為：-π/2≤θ≤π/2，實(shí)現(xiàn)全向檢測(cè)，定向精度高，能在短時(shí)間內(nèi)偵察出威脅激光，虛警率低、角分辨能力高、視場(chǎng)角大，具有光電轉(zhuǎn)換、信息存貯和延時(shí)等功能，而且集成度高、功耗小。

附圖說明

圖1為激光告警器的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為激光告警器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為濾光膜塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為激光告警器的工作示意圖。

圖5為激光告警器入射激光光路軌跡隨漸變型折射率玻璃球折射率分布變化示意圖。

圖6為漸變型折射率玻璃球中折射率變化速率越來越小型的函數(shù)示意圖。

圖7為漸變型折射率玻璃球中折射率均勻變化型的函數(shù)示意圖。

圖8為漸變型折射率玻璃球中折射率變化速率越來越大型的函數(shù)示意圖。

圖中：1-ccd感應(yīng)器、2-空腔、3-漸變型折射率玻璃球、4-濾光膜。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-8，本發(fā)明實(shí)施例中，一種激光告警器，包括光學(xué)接收系統(tǒng)、光電傳感器、信號(hào)處理器、顯示與告警設(shè)備以及光電干擾設(shè)備。光學(xué)接收系統(tǒng)接收入射激光，送給光電傳感器，光電傳感器連接信號(hào)處理器，信號(hào)處理器連接光電干擾設(shè)備和顯示與告警設(shè)備。光學(xué)接收系統(tǒng)用于對(duì)來襲激光進(jìn)行收集變換，去除雜光等無用光，光學(xué)接收系統(tǒng)由濾光膜4和漸變型折射率玻璃球3構(gòu)成，濾光膜4采用球面結(jié)構(gòu)，濾光膜4包括若干個(gè)均勻的縱橫交錯(cuò)排列的濾光膜塊，濾光膜4設(shè)于漸變型折射率玻璃球3表面，漸變型折射率玻璃球3內(nèi)采用空腔2結(jié)構(gòu)，漸變型折射率玻璃球3的空腔2內(nèi)采用真空環(huán)境，漸變型折射率玻璃球3內(nèi)設(shè)有光電傳感器，光電傳感器用于將光學(xué)接收系統(tǒng)傳送過來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，光電傳感器采用ccd感應(yīng)器1，ccd感應(yīng)器1采用球形結(jié)構(gòu)，ccd感應(yīng)器1感光面為一球面，ccd感應(yīng)器1包括光敏元件、輸入單元和輸出單元，光電傳感器連接信號(hào)處理器，信號(hào)處理器用于將轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)應(yīng)成來襲光的信息，信號(hào)處理器連接光電干擾設(shè)備和顯示與告警設(shè)備，顯示與告警設(shè)備用于將處理好的信息進(jìn)行顯示，更加直觀的了解來襲光的方向等信息，光電干擾設(shè)備用于根據(jù)傳回的信號(hào)采取一定措施對(duì)來襲光進(jìn)行干擾和誘騙等行動(dòng)，以便躲過激光威脅。

本發(fā)明工作時(shí)，光學(xué)接收系統(tǒng)包括漸變型折射率玻璃球3，漸變型折射率玻璃球3采用球形結(jié)構(gòu)，漸變型折射率玻璃球3表面設(shè)有濾光膜4，濾光膜4為球面結(jié)構(gòu)，濾光膜4包括多個(gè)不同的濾光膜塊，根據(jù)不同的威脅激光波長對(duì)應(yīng)不同的濾光膜塊，不同的濾光膜塊進(jìn)行均勻交錯(cuò)的分布，工作時(shí)，如圖4所示，入射激光照射告警器，告警器能夠使不同的威脅激光都能被接收到，性能優(yōu)良，檢測(cè)性能佳，濾光膜縱橫交錯(cuò)的排布有利于激光的均勻入射，光能均勻的照射到ccd感應(yīng)器1上，當(dāng)入射激光射入時(shí)，濾光膜4能夠?qū)⒆匀魂柟?，火炮光等雜光濾除，只允許威脅激光進(jìn)入系統(tǒng)，從而減小了虛警率，濾光膜4貼覆在漸變型折射率玻璃球3表面，入射激光經(jīng)過濾光膜4進(jìn)行雜光過濾后，通過漸變型折射率玻璃球3將過濾后的激光轉(zhuǎn)變光路，使其匯聚到一起。漸變型折射率玻璃球3內(nèi)部采用真空的空腔2結(jié)構(gòu)，空腔2內(nèi)裝有ccd感應(yīng)器1，經(jīng)過漸變型折射率玻璃球3匯聚的激光通過ccd感應(yīng)器1進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)光線進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)投射到ccd感應(yīng)器1上時(shí)，激光光線匯聚成一個(gè)光斑，并且強(qiáng)度由外向里逐漸增強(qiáng)，投射光斑越小，ccd感應(yīng)器1就能更加準(zhǔn)確的檢測(cè)出激光的方向，光斑光強(qiáng)由外到里越來越強(qiáng)，中心點(diǎn)最強(qiáng)，其與球心對(duì)應(yīng)的連線方向即是激光的入射方向，ccd感應(yīng)器1是由高感光度的半導(dǎo)體材料支制成的新型光電轉(zhuǎn)換器件，主要由光敏元件、輸入單元和輸出單元等組成，ccd感應(yīng)器1上的光敏元件能夠?qū)⒐庑畔⑥D(zhuǎn)換成電信號(hào)，能夠存儲(chǔ)由光產(chǎn)生的信號(hào)電荷，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過壓縮以后由存儲(chǔ)模塊進(jìn)行保存，當(dāng)施加特定時(shí)序的脈沖時(shí)，存儲(chǔ)的信號(hào)電荷能夠在ccd感應(yīng)器1內(nèi)作定向傳輸而實(shí)現(xiàn)自掃描，能夠輕易的把數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)處理器，并借助信號(hào)處理器進(jìn)行處理，具有光電轉(zhuǎn)換、信息存貯和延時(shí)等功能，而且集成度高、功耗小，在攝像、信號(hào)處理和存貯3大領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用，經(jīng)過ccd感應(yīng)器1檢測(cè)好的信息傳送到信號(hào)處理器中進(jìn)行信號(hào)處理，解出來襲威脅激光的方向等信息，本發(fā)明能快速檢測(cè)，水平視場(chǎng)角360度，俯仰角θ的范圍為：-π/2≤θ≤π/2，定向精度高，能在短時(shí)間內(nèi)偵察出威脅激光，虛警率低、角分辨能力高、視場(chǎng)角大，在現(xiàn)代化的軍事戰(zhàn)爭中起到了不可估量的作用，對(duì)一個(gè)國家的國防事業(yè)具有巨大的意義。

對(duì)于漸變型折射率玻璃球，其折射率分布有以下三種：

1.折射率變化速率越來越小型，如圖6所示，可設(shè)其一元二次函數(shù)為：n＝ar²+br²+c將坐標(biāo)點(diǎn)(r0,n1)，(r,n2)，(-b/2a,n2)代入上式的得到下列三個(gè)式子

n2＝ar²+br²+c(3.2)

由①、②、③式可得

由(3.1)、(3.2)、(3.3)、(3.4)、(3.5)式子聯(lián)合可求得：

將a、b、c的值代入方程式n＝ar²+br²+c得到折射率分布曲線函數(shù)：

2.折射率均勻變化型，如圖7所示，可設(shè)一元二次方程式：n＝ar+b

將點(diǎn)(r0,n1)、(r,n2)代入到一元二次方程式：n＝ar+b

得到：

n1＝ar0+b(3.6)

n2＝ar+b(3.7)

由①、②式可求得

將(3.9)、(3.8)代入一元二次方程式：n＝ar+b得到折射率分布曲線函數(shù)：

3.折射率變化速率越來越大型，如圖8所示，可設(shè)一元二次方程折射率分布曲線函數(shù)為：n＝-ar²+br²+c

將點(diǎn)(r0,n1)、(r,n2)、(b/2a,n1)代入到一元二次方程n＝-ar²+br²+c得以下三式：

n2＝-ar²+br+c(3.12)

由①、②、③式可得：

由(3.10)、(3.11)、(3.12)、(3.13)、(3.14)式子聯(lián)合可求得：

將上面a、b、c的值代入到一元二次方程折射率分布曲線函數(shù)：n＝-ar²+br²+c得到折射率分布曲線函數(shù)為：

參閱圖5，光路s1，s2，s3為同一入射光分別對(duì)應(yīng)不同的折射率分布時(shí)的光線軌跡，經(jīng)過研究折射率變化速率越來越小型的折射率分布有利于光的聚集作用。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。