CN102749702A - 一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法,适用于半导体激光主动夜视仪,属于激光夜视技术领域。本发明主要针对近红外半导体激光夜间探测存在的红曝问题,其特征在于:采用915nm半导体脉冲激光器主动照明光源;采用微光电荷耦合器件型号为WAT-902HB2S的CCD;采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号来控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。该方法保证作用距离的情况下,解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。本发明在光电对抗,激光主动夜视有很好的实用价值和应用前景。
Description
(一)技术领域
本发明是针对手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除的方法。该方法属于激光成像技术领域。
(二)背景技术
激光主动照明成像技术不断发展,尤其是激光技术的飞速发展,各种新型激光主动照明成像***不断被研制出来。近红外半导体激光主动照明,具有单色性好、光束集中,体积小、寿命长、电光转换效率高、易维护、隐蔽性强的特点,在激光主动照明成像***中有广泛的应用。人眼对近红外激光有一定响应,D.H.Sliney等人研究发现人眼对近红外激光响应一直可以扩展到1.06um,一般把这种现象称为近红外激光红曝。红曝现象是由半导体激光器的发光机制所决定的。激光主动照明光源的红曝现象导致激光主动照明成像***容易暴露,有较大的局限性。
常用的照明半导体激光器波长有808nm、880nm、915nm等,在连续工作时均有红曝现象。目前,消除红曝的方法:选择较长波长,如选用940nm、980nm等长波段的半导体激光器。但是,波长越长微光电荷耦合器件CCD的响应度越低,从而缩短探测距离。这种情况下,若要保证远距离探测,则需要增加半导体激光器的功率。而手持式半导体激光主动夜视仪对设备的体积、重量、功耗等都有严格的限制。因此需要在不增加功耗的情况下,应尽量选用波长较短的半导体激光器。
但是红曝现象是由半导体激光器的发光机制所决定的,不可能完全消除。因此在可接受距离范围内(如30m以外)消除红曝也是很有实用意义的。
(三)发明内容
1、目的:本发明针对上述激光主动照明光源存在红曝现象的问题,提出了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法。在保证作用距离不变的情况下,解决半导体激光主动照明光源的红曝问题,并能够相应的降低激光器的功耗。
2、技术方案:本发明提出了一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法。由于微光电荷耦合器件CCD的快门是由快门控制信号控制的,快门控制信号是根据外界光强变化由微光电荷耦合器件CCD内部产生的,因此使用微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。这样便可以在保证作用距离的情况下,解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。
3、优点及功效:本发明的优点是在保证激光主动照明光源的峰值功率不变的情况下,减小激光主动照明光源的脉冲宽度和出光时间,并使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步,能够保证探测距离、减小功耗、消除激光主动照明光源的红曝。
(四)附图说明
图1为手持式半导体激光主动夜视仪***框图。该***主要由半导脉冲体激光器、激光发射和接收光学***、微光电荷耦合器件CCD、同步控制电路以及显示模块等组成。发射和接收光学***分离,这样大大降低了光学***设计的复杂性。激光源是由半导体激光器构成,输出脉冲式红外激光;同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号并控制半导体激光器,输出脉冲式红外激光;微光电荷耦合器件CCD在激光脉冲高电平获得主动图像由显示模块显示。
(五)具体实施方式
本发明是一种手持式半导体激光主动夜视仪红曝消除方法,具体实现步骤是:
1、采用915nm半导体脉冲激光器照明光源。激光器经光纤耦合、光束整形输出均匀光斑,再经过发射光学***以一定发散角照明目标。
2、采用微光电荷耦合器件CCD的型号为WAT-902HB2S。微光电荷耦合器件CCD的快门是由快门控制信号控制的,快门控制信号是自动根据外界光强变化由微光电荷耦合器件CCD内部产生的。
3、采用同步控制电路控制半导体脉冲激光器。同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。
通过以上方法便可以在保证作用距离的情况下,解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。
本发明的优点是在保证激光主动照明光源的峰值功率不变的情况下,减小激光主动照明光源的脉冲宽度,并使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步,能够保证探测距离、减小功耗、消除激光主动照明光源的红曝。
Claims (4)
1.一种半导体激光主动夜视红曝消除方法,其特征在于:采用915nm半导体脉冲激光器主动照明光源;采用微光电荷耦合器件型号为WAT-902HB2S的CCD;采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门控制信号来控制915nm半导体激光器的脉冲宽度和开启时间,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配且同步。该方法保证作用距离的情况下,解决激光主动照明光源的红曝问题的同时相应降低了激光器的功耗。
2.如权利要求1所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法,特征在于:采用915nm脉冲半导体激光器为主动照明光源。
3.如权利要求1所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法,特征在于:采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD快门控制信号作为915nm半导体激光器的触发信号,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门同步。
4.如权利要求1所述的一种半导体激光主动夜视红曝消除方法,特征在于:采用同步控制电路获取微光电荷耦合器件CCD的快门宽度信号控制915nm半导体激光器的脉冲宽度,使之与微光电荷耦合器件CCD的快门匹配。
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