便携式小功率激光发射装置及发射器的制作方法

1.本技术涉及激光制导技术领域，具体涉及一种便携式小功率激光发射装置及发射器。


背景技术：

2.现有的激光发射器多采用yag固体激光器，通过光照泵浦激发，使用时功率较大，配备的控制以及散热系统要求较高。因此，现有激光发射器系统普遍具有体积大、重量重、造价高的弊端，使用和运输都较为复杂，无法满足特定环境和条件下的使用。
3.因此，本技术考虑设计一种便携式小功率激光发射装置及发射器，以减效体积、减轻重量、降低造价、满足特定环境和条件的使用和运输要求。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本技术实施例提供了一种便携式小功率装置及发射器，以减效体积、减轻重量、降低造价、满足特定环境和条件的使用和运输要求。
5.本技术实施例采用下述技术方案：
6.第一方面，提供了一种便携式小功率激光发射装置，该发射装置包括：电压转换单元、触摸屏幕、通信单元、脉冲信号发生单元以及红外发光管；其中，
7.电压转换单元，用于接收并转换外界电源的电压，并利用转换后的电压为脉冲信号发生单元、通信单元以及触摸屏幕供电；
8.触摸屏幕通过通信单元与脉冲信号发生单元连接，脉冲信号发生单元与红外发光管连接；
9.触摸屏幕，用于向用户提供配置界面；
10.通信单元，用于接收用户通过配置界面录入的配置结果，并将配置结果传输至脉冲信号发生单元；
11.脉冲信号发生单元，用于根据配置结果形成电脉冲信号并传输至红外发光管；
12.红外发光管，用于根据电脉冲信号发射激光。
13.可选的，电压转换单元包括：第一级电压转换电路以及第二级电压转换电路；其中，
14.第一级电压转换电路的输入端与外界电源的输出端相连，第一级电压转换电路的输出端分别与第二级电压转换电路、通信单元以及触摸屏幕的输入端相连；
15.第一级电压转换电路，用于将外界电源的电压转换为第一电压，从而为触摸屏幕以及通信单元供电；
16.第二级电压转换电路的输出端与脉冲信号发生单元的输入端相连；
17.第二级电压转换电路，用于将第一电压转换为第二电压，从而为脉冲信号发生单元供电。
18.可选的，第一级电压转换电路包括dc-dc直流转换模块，dc-dc直流转换模块用于
将外界电源的电压转换为直流5v电压。
19.可选的，第二级电压转换电路包括ldo低压差线性稳压器，ldo低压差线性稳压器用于将第一电压转换为直流3.3v电压。
20.可选的，脉冲信号发生单元包括：主控制器模块以及脉冲信号调制模块；其中，
21.主控制器模块的输入端通过通信单元与触摸屏幕的输出端相连，主控制器模块的输出端与脉冲信号调制模块的输入端相连，脉冲信号调制模块的输出端与红外发光管的输入端相连；
22.主控制器模块，用于根据接收的配置结果生成初始电脉冲信号；
23.脉冲信号调制模块，用于对初始电脉冲信号进行调制形成电脉冲信号传输至红外发光管。
24.可选的，脉冲信号调制模块包括：运放电路以及限流电路；其中，
25.运放电路与主控制模块相连，用于对初始电脉冲信号进行运算放大处理；
26.限流电路与运放电路相连，用于对进行运算放大处理后的初始电脉冲信号进行限流调理，从而形成电脉冲信号。
27.可选的，红外发光管发射激光的波长为1040～1080nm。
28.可选的，红外发光管为ingaas型。
29.第二方面，提供了一种便携式小功率激光发射器，该发射器包括：上述便携式小功率激光发射装置以及机箱；其中，
30.电压转换单元、通信单元以及脉冲信号发生单元设置于机箱内，触摸屏幕以及红外发光管设置于机箱外；
31.电压转换单元通过设置于机箱外壳上的电源接口与外界电源连接；
32.通信单元通过设置于机箱外壳上的通信接口与触摸屏幕相连；
33.脉冲信号发生单元通过设置于机箱外壳上的脉冲接口与红外发光管相连。
34.可选的，发射器还包括：安装座以及整流罩；其中，
35.安装座设置在机箱外，红外发光管设置在安装座上，整流罩可旋转设置在安装座并罩设于红外发光管外；
36.整流罩，用于聚拢红外发光管发射的激光并控制激光的照射方向。
37.本技术实施例采用的上述技术方案能够达到以下有益效果：
38.本技术提供的便携式小功率激光发射装置及发射器，实现了脉冲型、输出周期可控、波长范围稳定的激光发射的要求，满足了小型激光发射器的设计要求，具有安装尺寸小、重量轻、方便使用和运输、造价低廉的优势，有利于在特定环境和条件下应用。
附图说明
39.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
40.图1示出根据本技术的一个实施例的便携式小功率激光发射装置的连接示意图；
41.图2示出根据本技术的一个实施例的电压转换单元的连接示意图；
42.图3示出根据本技术的一个实施例的电压转换单元的电路图；
43.图4示出根据本技术的一个实施例的脉冲信号发生单元的连接示意图；
44.图5示出根据本技术的一个实施例的主控制器模块的电路图；
45.图6示出根据本技术的一个实施例的脉冲信号调制模块的电路图；
46.图7示出根据本技术的一个实施例的便携式小功率激光发射器的结构示意图；
47.图8示出根据本技术的另一个实施例的便携式小功率激光发射器的结构示意图。
具体实施方式
48.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
49.图1示出了本技术一个实施例提出的便携式小功率激光发射装置的连接示意图。根据图1所示，本实施例的便携式小功率激光发射装置包括：电压转换单元1、触摸屏幕2、通信单元3、脉冲信号发生单元4以及红外发光管5。
50.电压转换单元1，用于接收并转换外界电源7的电压，并利用转换后的电压为脉冲信号发生单元4、通信单元3以及触摸屏幕2供电；触摸屏幕2通过通信单元3与脉冲信号发生单元4连接，脉冲信号发生单元4与红外发光管5连接；触摸屏幕2，用于向用户提供配置界面；通信单元3，用于接收用户通过配置界面录入的配置结果，并将配置结果传输至脉冲信号发生单元4；脉冲信号发生单元4，用于根据配置结果形成电脉冲信号并传输至红外发光管5；红外发光管5，用于根据电脉冲信号发射激光。
51.本实施例的便携式小功率激光发射装置需要从外界获取电能。为了满足脉冲信号发生单元4、通信单元3和触摸屏幕2的电压使用要求，设置电压转换单元1将外界宽范围的直流电压进行转换，从而为脉冲信号发生单元4、通信单元3和触摸屏幕2供电。
52.触摸屏幕2用来完成和用户的人机交互。触摸屏幕2向用户提供一个配置界面，用户可以在配置界面上通过触摸完成激光周期设置等操作，即录入配置结果。触摸屏幕2与通信单元3相连，将用户的配置结果传输至通信单元3。
53.通信单元3可以通过其内部包括的电平转换芯片完成电平转换，从而将配置结果传输至脉冲信号发生单元4。
54.脉冲信号发生单元4接收到配置结果后，基于配置结果形成相应的电脉冲信号并传输至红外发光管5，以使红外发光管5以用户配置的周期发射激光光源。
55.在一些可选的实施方式中，上述装置中，电压转换单元1包括：第一级电压转换电路11以及第二级电压转换电路12。第一级电压转换电路11的输入端与外界电源7的输出端相连，第一级电压转换电路11的输出端分别与第二级电压转换电路12、通信单元3以及触摸屏幕2的输入端相连；第一级电压转换电路11，用于将外界电源7的电压转换为第一电压，从而为触摸屏幕2以及通信单元3供电；第二级电压转换电路12的输出端与脉冲信号发生单元4的输入端相连；第二级电压转换电路12，用于将第一电压转换为第二电压，从而为脉冲信号发生单元4供电。
56.图2示出了本技术一个实施例提出的电压转换单元的连接示意图。根据图2所示，电压转换单元1包括：第一级电压转换电路11以及第二级电压转换电路12。由于脉冲信号发生单元4、通信单元3和触摸屏幕2所需要的额定供电电压有所区别，因此，本实施例的电压
转换单元1包括第一级电压转换电路11和第二级电压转换电路12。第一级电压转换电路11将外部宽范围的直流电压转换为第一电压，为触摸屏幕2和通信电路供电。在进行第一级电压转换后，第二级电压转换电路12接收第一电压并转换为第二电压，为脉冲信号发生单元4供电。
57.图3示出了本技术一个实施例提出的电压转换单元1的电路图。根据图3所示，在一些可选的实施方式中，在上述装置中，第一级电压转换电路11包括dc-dc直流转换模块，dc-dc直流转换模块用于将外界电源7的电压转换为直流5v电压。
58.第一级电压转换电路11包括了dc-dc直流转换模块，其将外界电源7的电压转换为dc 5v。
59.在一些可选的实施方式中，在上述装置中，第二级电压转换电路12包括ldo低压差线性稳压器，ldo低压差线性稳压器用于将第一电压转换为直流3.3v电压。
60.第二级电压转换电路12包括了ldo低压差线性稳压器，其将接收的第一电压转换为dc 3.3v。特别是当第一级电压转换电路11转换后的第一电压为dc 5v时，第二级电压转换电路12将dc 5v转换为dc 3.3v。
61.在一些可选的实施方式中，在上述装置中，脉冲信号发生单元4包括：主控制器模块41以及脉冲信号调制模块42。主控制器模块41的输入端通过通信单元3与触摸屏幕2的输出端相连，主控制器模块41的输出端与脉冲信号调制模块42的输入端相连，脉冲信号调制模块42的输出端与红外发光管5相连；主控制器模块41，用于根据接收的配置结果生成初始电脉冲信号；脉冲信号调制模块42，用于对初始电脉冲信号进行调制形成电脉冲信号传输至红外发光管5。
62.图4示出了本技术一个实施例提出的脉冲信号发生单元的连接示意图，图5示出了本技术一个实施例提出的主控制器模块的电路图。根据图4-图5所示，脉冲信号发生单元4包括：主控制器模块41以及脉冲信号调制模块42。主控制器模块41可以包括单片机，通过其产生初始电脉冲信号传输至脉冲信号调制模块42的输入端。脉冲信号调制模块42对初始电脉冲信号进行调理后形成电脉冲信号传输至红外发光管5的输入端。
63.图6示出了本技术一个实施例提出的脉冲信号调制模块的电路图，根据图6所示，在一些可选的实施方式中，在上述装置中，脉冲信号调制模块42包括：运放电路以及限流电路。运放电路与主控制器模块41相连，用于对初始电脉冲信号进行运算放大处理；限流电路与运放电路相连，用于对进行运算放大处理后的初始电脉冲信号进行限流调理，从而形成电脉冲信号。
64.脉冲信号调制模块42可以包括运放电路和限流电路，初始电脉冲信号由主控制器模块41产生后，经由运放电路进行比较后，再经由限流电阻构成的限流电路，完成信号的调理，形成电脉冲信号。电脉冲信号由脉冲信号调制模块42的输出端传输至红外发光管5的输入端。
65.在一些可选的实施方式中，在上述装置中，红外发光管5发射激光的波长为1040～1080nm。
66.红外发光管5为本实施例使用的激光光源，其输出的激光波长范围为1040～1080nm之间，尤其是典型输出波长为1060nm；其输出的激光周期和/或频率由用户的配置结果所控制。红外发光管5的输入端与脉冲信号发生单元4的输出端相连接，当脉冲信号发生
单元4还包括主控制器模块41以及脉冲信号调制模块42时，红外发光管5的输入端与脉冲信号调制模块42的输出端相连接，通过接收脉冲信号调制模块42输出的电脉冲信号完成激光触发。
67.在一些可选的实施方式中，在上述装置中，红外发光管5为ingaas型。
68.图7示出了本技术一个实施例提出的便携式小功率激光发射器的结构示意图。根据图7所示，本实施例的便携式小功率激光发射器包括：上述便携式小功率激光发射装置以及机箱6。
69.电压转换单元1、通信单元3以及脉冲信号发生单元4设置于机箱6内，触摸屏幕2以及红外发光管5设置于机箱6外；电压转换单元1通过设置于机箱6外壳上的电源接口61与外界电源7连接；通信单元3通过设置于机箱6外壳上的通信接口62与触摸屏幕2相连；脉冲信号发生单元4通过设置于机箱6外壳上的脉冲接口63与红外发光管5相连。
70.在机箱6的外壳上，分别设置有电源接口61、通信接口62和脉冲接口63。
71.电源接口61朝向机箱6外的方向与外接电源的输出端连接，电源接口61朝向机箱6内的方向与电压转换单元1的输入端连接，使得电压转换单元1接收并转换外界电源7的电压。
72.通信接口62朝向机箱6外的方向与触摸屏幕2的输出端相连，通信接口62朝向机箱6内的方向与通信单元3的输入端连接，使得通信单元3接收用户通过触摸屏幕2录入的配置结果。通信接口62可以为db9连接器。
73.脉冲接口63朝向机箱6外的方向与红外发光管5的输入端连接，脉冲接口63朝向机箱6内的方向与脉冲信号发生单元4的输出端连接，使得红外发光管5接收电脉冲信号发射激光。脉冲接口63可以为两芯航插。
74.设置于机箱6外的触摸屏幕2和/或红外发光管5可以与机箱6外壳物理连接，也可以独立设置。比如可以在机箱6外壳上设置以屏幕安装位，将触摸屏幕2嵌于屏幕安装位中；也可以使红外发光管5的输入端为长连接线，通过长连接线将红外发光管5独立于机箱6设置。
75.图8示出了本技术另一个实施例提出的便携式小功率激光发射器的结构示意图。根据图8所示，在一些可选的实施方式中，上述发射器还包括：安装座9以及整流罩8。安装座9设置在机箱6外，红外发光管5设置在安装座9上，整流罩8可旋转设置在安装座9并罩设于红外发光管5外；整流罩8，用于聚拢红外发光管5发射的激光并控制激光的照射方向。
76.红外发光管5连同整流罩8一同固定在安装座9上，安装座9可以固定于机箱6外壳也可以独立于机箱6设置。整流罩8可以在安装座9上旋转，从而实现对激光的聚拢，并且可以方便控制激光照射的方向。
77.本技术提出的便携式小功率激光发射装置及发射器，实现了脉冲型、输出周期可控、波长范围稳定的激光发射的要求，满足了小型激光发射器的设计要求，具有安装尺寸小、重量轻、方便使用和运输、造价低廉的优势，有利于在特定环境和条件下应用。
78.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应
包含在本技术的保护范围之内。