专利摘要

本发明公开了一种小型化激光目标指示器，属于指示器领域以及激光领域。包括壳体、固体激光器、激光器驱动模块、复用光学模块、主波探测模块、回波探测模块、定位模块和操作控制模块。固体激光器固定于壳体内右侧底部，激光器驱动模块重合固定在固体激光器上方，重合位置的左侧为贯通整个壳体的复用光学模块，复用光学模块左侧为回波探测模块，回波探测模块固定在壳体内左侧底部。固体激光器的激光出射端经过半透镜对准主波探测模块，将电信号传输到回波探测模块进行计算，同时定位模块并列与主波探测模块，进行定位。本发明体积小、重量轻，光束质量好，能量转换效率高，无需水冷，提高了安装的便捷性和系统的可靠性。

权利要求

1.一种小型化激光目标指示器，其特征在于，包括壳体、固体激光器、激光器驱动模块、复用光学模块、主波探测模块、回波探测模块、定位模块和操作控制模块；

固体激光器、激光器驱动模块、主波探测模块、回波探测模块和定位模块位于壳体内部；

固体激光器与壳体右侧板接触相邻，固定于壳体底部，激光器驱动模块固定重合于固体激光器上部；

复用光学模块包括贯通的激光发射天线、回波聚焦光学系统和瞄准放大光学系统；

其中激光发射天线穿透壳体的前侧板，位于壳体的外侧；回波聚焦光学系统位于壳体内，整体长度与壳体长度相同，其右侧与固体激光器和激光器驱动模块均有接触放置，左侧与回波探测模块接触放置，回波聚焦光学系统底部固定于壳体底部；瞄准放大光学系统为目镜，穿透壳体的后侧板，安装在壳体的外侧；

回波探测模块与壳体的左侧板接触，固定于壳体底部；

固体激光器的前端为激光出射端，出射的激光正对固定在壳体底部的半反射镜后，到达主波探测模块，其中主波探测模块与壳体的前侧板接触，同时固定在壳体底部；主波探测模块的右侧安装有定位模块，且定位模块与壳体右侧板、前侧板以及固体激光器的前端均接触，固定于壳体底部。

2.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，所述的固体激光器选用泵浦光源固体激光器，其长度小于壳体的长度。

3.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，所述的激光器驱动模块长度和宽度尺寸与固体激光器相同。

4.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，所述的回波探测模块长度与壳体的长度相同，包括信号放大器、整形电路、计时芯片和信号处理器。

5.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，所述的主波探测模块和定位模块并列放置，两者宽度之和与固体激光器的宽度相同，并且正好填充固体激光器与壳体前侧壁之间的空隙。

6.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，所述的壳体上方通过上盖板遮挡；壳体左侧板上固定安装电池模块；壳体右侧板上安装拉手。

7.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，壳体后侧还安装操作控制模块；操作控制模块包括功能按键和显示单元。

8.如权利要求1所述的一种小型化激光目标指示器，其特征在于，其工作原理在于：

该激光目标指示器中的激光器驱动模块产生电信号驱动固体激光器产生激光脉冲，激光脉冲经过半反射镜后，大部分能量经反射进入复用光学模块，通过激光发射天线向外发射激光；激光发射天线向外发射的激光传输到经过目镜观测的被测目标后，被测目标反射的回波信号再次传输到激光发射天线，激光发射天线接收到的回波信号传输到回波聚焦光学系统进行聚焦，然后被回波探测模块捕获，将被测目标反射得到的光信号转换为电信号；

小部分能量透射过反射镜进入主波探测模块，主波探测模块将接收到的激光信号转换为电信号；并将该电信号传输到回波探测模块；

回波探测模块将主波探测模块转换的电信号和自身转换的电信号，分别经过信号放大器和整形电路进行放大和整形后，输入数字计时芯片，经过数字计时芯片计算得到主波信号和回波信号之间的间隔时间信号，信号处理器对间隔时间信号进行处理，并得到激光目标指示器与被测目标之间的相对距离；信号处理器与操作控制模块的显示单元相连，将计算得到的距离信息显示在显示单元上；

定位模块获得该激光目标指示器系统所在的位置信息，通过被测目标与目标指示器的相对距离，得到被测目标的实际位置信息。

说明书

技术领域

本发明涉及指示器领域以及激光领域，尤其涉及一种小型化激光目标指示器。

背景技术

研制高性能小型化激光目标指示器对提高我国军事武器研制水平，提升军队作战能力，提高制导武器的打击精度具有重大的现实意义。激光目标指示器依赖于激光能量高，指向性好的优点，可以精确获得攻击目标的距离和方位等信息，目前广泛应用在战斗机、无人机、坦克、装甲车等现代军事装备，甚至于可以单兵携带。高性能、小型化激光目标指示器在现代化战争中扮演着越来越重要的角色。

随着科学技术的不断革新，高性能小型化激光目标指示器相关技术也在飞速发展。传统光源模块部分的激光器采用灯泵与水冷的工作方式，激光器的能量转换效率低，体积很大，很难满足单兵携带和小型无人机载的要求。目前激光目标指示器的重量通常达到近十公斤，测距30公里以上甚至达到数十公斤，因重量太大，在各方面应用存在较多限制。

多数激光目标指示器的发射、接收和瞄准光学系统相互独立，导致光学元件较多，整体体积较大，对设计和安装要求较高，并且会带来稳定性差、易受环境干扰等诸多问题，远不能满足现代化战争应用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型化激光目标指示器，达到体积紧凑，重量轻的效果，且采用半导体激光器作为泵浦光源，能量转换效率高，不需要采用水冷装置，同时采用激光发射、接收和瞄准复用光学系统，适用于单兵携带和机载应用，实现对目标距离和方位的高精度测量。

所述小型化激光目标指示器，包括壳体、固体激光器、激光器驱动模块、复用光学模块、主波探测模块、回波探测模块、定位模块和操作控制模块；

固体激光器、激光器驱动模块、主波探测模块、回波探测模块和定位模块位于壳体内部；

固体激光器选用泵浦光源固体激光器，与壳体右侧板接触相邻，固定于壳体底部，其长度小于壳体的长度；激光器驱动模块固定重合于固体激光器上部，两者长度和宽度尺寸相同。

复用光学模块包括贯通的激光发射天线、回波聚焦光学系统和瞄准放大光学系统；

其中激光发射天线穿透壳体的前侧板，位于壳体的外侧；回波聚焦光学系统位于壳体内，整体长度与壳体长度相同，其右侧与固体激光器和激光器驱动模块均有接触放置，左侧与回波探测模块接触放置，底部固定于壳体底部；瞄准放大光学系统为目镜，穿透壳体的后侧板，安装在壳体的外侧。

回波探测模块与壳体的左侧板接触，固定于壳体底部，长度与壳体的长度相同；回波探测模块包括信号放大器、整形电路、计时芯片和信号处理器。

固体激光器的前端为激光出射端，出射的激光正对固定在壳体底部的半反射镜后，到达主波探测模块，其中主波探测模块与壳体的前侧板接触，同时固定在壳体底部；主波探测模块的右侧安装有定位模块，且定位模块与壳体右侧板、前侧板以及固体激光器的前端均接触，固定于壳体底部；主波探测模块和定位模块并列放置，两者宽度之和与固体激光器的宽度相同，并且正好填充固体激光器与壳体前侧壁之间的空隙。

壳体上方通过上盖板遮挡；壳体后侧还安装操作控制模块；操作控制模块包括功能按键和显示单元。壳体左侧板上固定安装电池模块；壳体右侧板上安装拉手。

小型化激光目标指示器的工作原理在于：

该激光目标指示器中的激光器驱动模块产生电信号驱动固体激光器产生激光脉冲，激光脉冲经过半反射镜后，大部分能量经反射进入复用光学模块，通过激光发射天线向外发射激光；激光发射天线向外发射的激光传输到经过目镜观测的被测目标后，被测目标反射的回波信号再次传输到激光发射天线，激光发射天线接收到的回波信号传输到回波聚焦光学系统进行聚焦，然后被回波探测模块捕获，将被测目标反射得到的光信号转换为电信号。

小部分能量透射过反射镜进入主波探测模块，主波探测模块将接收到的激光信号转换为电信号；并将该电信号传输到回波探测模块。

回波探测模块将主波探测模块转换的电信号和自身转换的电信号，分别经过信号放大器和整形电路进行放大和整形后，输入数字计时芯片，经过数字计时芯片计算得到主波信号和回波信号之间的间隔时间信号，信号处理器对间隔时间信号进行处理，并得到激光目标指示器与被测目标之间的相对距离；信号处理器与操作控制模块的显示单元相连，将计算得到的距离信息显示在显示单元上。

定位模块获得该激光目标指示器系统所在的位置信息，通过被测目标与目标指示器的相对距离，得到被测目标的实际位置信息。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明一种小型化激光目标指示器，可以通过显示单元显示与被测目标之间的距离和方位信息，且激光发射光源采用半导体泵浦固体激光器，体积小、重量轻，光束质量好，能量转换效率高，无需水冷。

2、本发明一种小型化激光目标指示器，激光发射、回波接收和可见光瞄准采用复用光学系统，结构紧凑，减少光学元件数量，提高了安装的便捷性和系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明一种小型化激光目标指示器的爆炸结构侧视示意图；

图2为本发明一种小型化激光目标指示器的爆炸结构俯视示意图；

图3为本发明一种小型化激光目标指示器的整体示意图；

图4为本发明一种小型化激光目标指示器中复用光学系统的结构示意图。

图中：

1-壳体；2-固体激光器；3-激光器驱动模块；4-复用光学模块；5-主波探测模块；6-回波探测模块；7-定位模块；8-操作控制模块；9-电池模块；10-左侧板；11-上盖板；12-拉手；13-激光发射天线；14-目镜；15-显示单元。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

本发明公开的一种小型化激光目标指示器，采用半导体泵浦固体激光器作为指示器光源，具有结构紧凑、重量轻、光束质量好、工作寿命长的优点；激光器的能量转化效率高，使用传导冷却代替水冷，减小固体激光器的体积和重量；且设计激光发射、接收和瞄准光学复用系统，实现激光目标指示器的轻量化。

本发明提供的一种小型化激光目标指示器，如图1、2和3所示，包括壳体1、固体激光器2、激光器驱动模块3、复用光学系统4、主波探测模块5、回波探测模块6、定位模块7和操作控制模块8；

固体激光器2选用泵浦光源固体激光器，设置于壳体1内，通过螺钉固定于壳体底面，并与壳体1右侧板相邻，增大激光器与壳体的接触面积，通过传导散热代替水冷散热，提高散热效率，减小工艺复杂度；

激光器驱动模块3固定重合于固体激光器2的上部，产生电信号驱动固体激光器2产生激光脉冲。

复用光学系统4固定于固体激光器2的左侧，与固体激光器2和激光器驱动模块3均有接触放置，包括激光发射天线13、回波聚焦光学系统和瞄准放大光学系统；瞄准放大光学系统即为目镜14。

激光发射天线13穿透所述壳体1的前侧板，用于扩束发射激光光斑半径并约束激光发散角；为提高本发明激光目标指示器对目标识别的准确性，实时跟踪目标的具体位置，激光目标指示器还需要设计瞄准光路，其目镜14穿透并固定在壳体1的后侧板上，且位于壳体1的外部，使用者通过目镜14观察被测目标；目镜14底部集成调焦旋钮，可以动态调整瞄准光学系统的放大倍率，适应于观测不同距离处的目标。

复用光学系统4的左侧接触放置回波探测模块6，同时回波探测模块6设置于壳体1的左侧板10上，将目标反射得到的光信号转换为电信号；回波探测模块6内部包含信号放大器、整形电路、数字计时芯片和信号处理器，主波信号和回波信号分别经过放大、整形后输入数字计时芯片，经过计时芯片计算得到激光主波和回波之间的间隔时间信号，信号处理器对所述计时芯片输出的时间信号进行处理，并得到所述激光目标指示器与被测目标之间的距离信号；信号处理器与操作控制模块8的显示单元15相连，将计算得到的距离信息显示在显示单元15上；

固体激光器2的前端为激光的出射端，正对半反射镜，在半反射镜的前端固定在壳体1前侧板上安装有主波探测模块5，用于将固体激光器2发射的激光信号经过半反镜的透射部分转换为电信号；

定位模块7与壳体1的前侧板和右侧板均相邻，并置于壳体1的内部，获得目标指示器所在的位置信息；

操作控制模块8设置壳体1的后侧板上，并位于壳体1的外部。操作控制模块8包括功能按键和显示单元15，功能按键可以进行激光目标指示器的测距和辐照功能的选择和切换；选择输出激光编码序列方式，实现目标指示功能。显示单元15可以显示固体激光器的工作装态、激光编码方式和与目标之间的距离信息。

激光目标指示器可进行激光编码输出，激光器驱动模块3与回波探测模块6中的信号处理器相连，信号处理器接收操作控制模块8的编码指令，可进行编码操作并控制激光器输出满足编码规律的激光脉冲，实现目标指示功能。

激光目标指示器还包括电池模块9，电池模块9设置于壳体1的左侧板10，并位于壳体1外部。电池模块9选择可循环充电的蓄电池，电池模块9与指示器内部电路模块相连，分别为激光器驱动模块3、主波探测模块5、回波探测模块6、定位模块7、操作控制模块8和显示单元15供电，支撑指示器各模块正常工作运转。

此外，本发明的小型化激光目标指示器也可以采用外部电源供电，当采用外部电源供电时，应设置电源连接器和电源开关，通过连接器和电源开关实现对各电路模块的供电，以满足机载或者车载需求。

激光目标指示器还包括上盖板11和拉手12，在将激光目标指示器各分离模块安装在壳体1内后，将上盖板11固定在壳体1的上侧，方便小型化激光目标指示器的装配。拉手12固定在壳体1的右侧板上，在使用时通过拉手12方便对小型化激光目标指示器的握持和掌控。不需要目标指示时，提起拉手12可以移动激光目标指示器，方便使用者携带。

小型化激光目标指示器的工作原理，如图4所示，具体为：

该激光目标指示器中的激光器驱动模块产生电信号驱动固体激光器产生激光脉冲，激光脉冲经过半反射镜后，大部分能量经反射进入复用光学模块，通过激光发射天线向外发射激光；激光发射天线向外发射的激光传输到经过目镜观测的被测目标后，被测目标反射的回波信号再次传输到激光发射天线，激光发射天线接收到的回波信号传输到回波聚焦光学系统进行聚焦，通过聚焦光学系统聚焦为直径小于1mm的光斑，被回波探测模块捕获，回波探测模块将被测目标反射得到的光信号转换为电信号，此电信号为测距需要的回波电信号。

小部分能量透射过反射镜进入主波探测模块，主波探测模块将接收到的激光信号转换为电信号；并将该电信号传输到回波探测模块。

回波探测模块将主波探测模块转换的电信号和自身转换的电信号，分别经过信号放大器和整形电路进行放大和整形后，输入数字计时芯片，经过数字计时芯片计算得到主波信号和回波信号之间的间隔时间信号，信号处理器对间隔时间信号进行处理，并得到激光目标指示器与被测目标之间的相对距离；信号处理器与操作控制模块的显示单元相连，将计算得到的距离信息显示在显示单元上。

定位模块获得该激光目标指示器系统所在的位置信息，通过被测目标与目标指示器的相对距离，得到被测目标的实际位置信息。

目标指示器的使用者通过复用瞄准光路瞄准目标，并实时跟踪，与此同时，启动固体激光器对目标进行实时测距，可以保证激光目标指示器在使用中实时测量目标的相对距离。复用光学模块通过透镜选择和镜片的镀膜技术、将激光发射、接收和瞄准三个光学通路集成到单个光系统中，提高内部结构的紧凑型，实现激光目标指示器的小型化；

本发明采用固体激光器作为指示光源，采用半导体作为固体激光器的泵浦源，提高激光器的能量转换效率同时，有效降低固体激光器占用的体积。更进一步，采用半导体泵浦源可以延长目标指示器的使用寿命，增大输出能量，降低散热要求，提高输出激光的光束质量，减小指示器整体重量。固体激光器采用传导散热代替水冷散热，避免水冷系统可能导致的泄露、腐蚀等故障，实现激光目标指示器小型化的同时，提高系统可靠性。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

一种小型化激光目标指示器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。