专利名称：一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法
技术领域：
本发明属于激光制导类和激光引信类产品激光探测系统检测领域，具体涉及一种激光探测系统用近红外 光学镜头会聚光斑质量测试方法。
背景技术：
在现代高科技战争中，为了提高导弹或炮弹的命中精度和毁伤性能，通常都要在弹上配装制导系统和引信系统。目前，采用激光作为探测媒介的制导系统和非接触式近炸引信作为制导与引信领域的重要分支，因其具有许多特有的优势而得到了广泛的应用。激光制导具有制导精度高、抗干扰能力强、结构简单和成本低等优点，而激光引信则具有测距精度高、角分辨力强、隐蔽性好、抗综合干扰能力突出和主动式全向攻击的优势。作为激光制导和激光引信系统的核心组成部分，激光探测系统光学镜头会聚光斑质量的优劣，将直接影响激光制导和激光引信产品功的实现和性能指标的达成。目前，对于红外和可见光成像光学镜头的成像质量，采用调制传递函数(MTF)法进行像质评价已经得到了广泛的认可和应用，但是对于激光探测系统而言，激光通过光学镜头会聚后通常为焦面上的一个点，而对于多象限探测系统往往需要离焦使用而并非成像，显然无法再利用调制传递函数法来进行会聚光斑质量的评价。实现对激光探测系统光学镜头会聚光斑质量的精密测量，准确掌握会聚光斑的技术状态，对提高激光探测产品的装配、调试效率和产品合格率，降低研制成本都具有重要的意义。

发明内容
本发明的目的是提供一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，来实现激光探测系统用近红外光学镜头会聚光斑质量的精密测量。本发明所采用的技术方案是一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，包括光斑形状对称性测量，所述光斑形状对称性为
权利要求
1.一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，包括光斑形状对称性测量，将光斑分为四个象限，并分别将四个象限的光信号转换为电信号，光斑形状对称性计算如下
2.一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，包括光斑尺寸的测量将光斑从中心沿X方向移到S2、S3恰好达到最小，S1、S4恰好达到最大的位置，记录此时转动角度0 !,同理反方向测得Q2 ;继续转动使得光斑移出，即SI、S4恰好达到最小的位置，记录此时转动角度03，同理反方向测得04 ;S1、S2、S3和S4分别为四个象限输出的电压值，所述电压值由四象限探测组件输出；若四象限探测器光敏面半径为R，计算光斑X方向尺寸r
3.一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，包括光斑能量不均匀性测量，所述光斑能量不均匀性为最大偏差电压Swmax与总输出电压之比，最大偏差电压Swmax指光斑按照一定的步长在X方向移动时的电压变化与光斑均匀时的理想移动电压变化间的最大差值。
4.根据权利要求3所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于在计算最大偏差电压Swmax时，首先使光斑按照一定的步长在X方向移动，得到输出电压的变化为AS=|S1+S4-S2-S3 输出电压与输出能量是成比例的，能量百分比P计算如下
5.根据权利要求I所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于将光斑从中心沿X方向移到S2、S3恰好达到最小，S1、S4恰好达到最大的位置，记录此时转动角度01，同理反方向测得0 2;继续转动使得光斑移出，即S1、S4恰好达到最小的位置，记录此时转动角度0 3，同理反方向测得0 4;51、52、53和54分别为四个象限输出的电压值，所述电压值由四象限探测组件输出；若四象限探测器光敏面半径为R，计算光斑X方向尺寸r
6.根据权利要求I所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于还包括光斑能量不均匀性测量，所述光斑能量不均匀性为最大偏差电压Swmax与总输出电压之t匕，最大偏差电压Swmax指光斑按照一定的步长在X方向移动时的电压变化与光斑均勻时的理想移动电压变化间的最大差值。
7.根据权利要求2所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于还包括光斑能量不均匀性测量，所述光斑能量不均匀性为最大偏差电压Swmax与总输出电压之t匕，最大偏差电压Swmax指光斑按照一定的步长在X方向移动时的电压变化与光斑均勻时的理想移动电压变化间的最大差值。
8.根据权利要求5所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于还包括光斑能量不均匀性测量，所述光斑能量不均匀性为最大偏差电压Swmax与总输出电压之t匕，最大偏差电压Swmax指光斑按照一定的步长在X方向移动时的电压变化与光斑均勻时的理想移动电压变化间的最大差值。
9.根据权利要求1-8所述的一种激光探测系统会聚光斑质量测试方法，其特征在于由激光目标模拟器生成平行激光束，由两轴转台安置被测光学镜头和四象限探测组件，两轴转台进行俯仰、方位转动控制和角度读取，被测光学镜头将平行激光束会聚成激光光斑，四象限探测组件将激光光斑光信号转换为电信号。
全文摘要
本发明属于激光制导类和激光引信类产品激光探测系统检测领域，具体涉及一种激光探测系统用会聚光斑质量测试方法。该方法的目的是实现激光探测系统用近红外光学镜头会聚光斑质量的精密测量。该方法包括光斑形状对称性的测量步骤、光斑尺寸的测量步骤、光斑能量分布的测量步骤的单一测量、两两或全部组合测量。通过对光斑形状对称性、光斑尺寸、光斑能量分布情况的测量实现了对激光探测系统光学镜头会聚光斑质量的精密测量，其测角精度一致性好且提高了测角线性度。
文档编号G01J1/42GK102706447SQ20121018526
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者张雁, 施丽萍, 李宝柱, 李邦军 申请人:中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所