基于光子晶体滤波的布里渊散射水下激光成像探测装置

摘要

本发明公开了一种基于光子晶体滤波的布里渊散射水下激光成像探测装置，由脉冲发生器、激光控制器、选通控制器、逻辑处理部件、蓝绿激光器、扫描器、布里渊散射滤波器、选通信号接收器、信号处理部件及监视器组成，脉冲发生器分别与激光控制器、选通控制器、逻辑处理部件连接，激光控制器与蓝绿激光器连接。本发明使用光子晶体滤波的方法采集布里渊散射信号，替代了目前一般采用的F-P干涉仪，或基于溴、碘分子滤波器的边缘检测技术，既无需因法布里-珀罗(F-P)干涉仪接收的立体角非常小而对入射光的平行度提出很高的要求，又无需因溴、碘分子滤波器光谱吸收的稳定性差而对溴、碘蒸汽进行恒温控制，使用起来简单便利。

主权项

一种基于光子晶体滤波的布里渊散射水下激光成像探测装置，其特征在于由脉冲发生器(1)、激光控制器(2)、选通控制器(3)、逻辑处理部件(4)、蓝绿激光器(5)、扫描器(6)、布里渊散射滤波器(7)、选通信号接收器(8)、信号处理部件(9)及监视器组成，脉冲发生器(1)分别与激光控制器(2)、选通控制器(3)、逻辑处理部件(4)连接，激光控制器(2)与蓝绿激光器(5)连接，扫描器(6)一方面连接蓝绿激光器(5)，引导激光照射在探测区域，另一方面连接包括布里渊散射滤波器(7)、选通信号接收器(8)组成的信号接收装置，对布里渊散射信号进行同步收集；布里渊散射滤波器(7)、选通信号接收器(8)、信号处理部件(9)和监视器依次相连，选通控制器(3)与选通信号接收器(8)连接，逻辑处理部件(4)与信号处理部件(9)连接；脉冲发生器(1)中的脉冲发生器产生工作所需的基准时钟，控制激光控制器(2)、选通控制器(3)、逻辑处理部件(4)、扫描器(6)按时序步骤运行；激光控制器(2)在基准时钟的作用下，产生蓝绿激光器(5)工作所需的驱动电源及控制信号，该蓝绿激光器(5)输出布里渊散射水下激光成像探测所需的蓝绿激光脉冲信号；蓝绿激光脉冲信号在扫描器(6)的作用下，以二维扫描的方式，扫描成像探测所感兴趣的水体区域，蓝绿激光脉冲信号与水及水下目标作用，产生响应的布里渊散射信号；含有反射信号、后向弹性散射信号、后向散射的布里渊散射信号的混合信号，经同步扫描器(6)接收，传输至布里渊散射滤波器(7)；混合信号经过布里渊散射滤波器(7)后，滤除其他信号，只有水下布里渊散射信号传输至选通信号接收器(8)；信号选通接收器(8)在选通控制器(3)的控制下，接收不同距离上的布里渊散射信号，产生相应的电信号传输至信号处理部件(9)；信号处理部件(9)在逻辑处理部件(4)的控制下进行噪声处理，图像重建生成，产生水体区域的布里渊散射信号二维空间分布图像，送达图像监视器供观察者观察。