Компактный лазерный датчик - RU2018144786A
Код документа: RU2018144786A
Формула
1. Модуль лазерного датчика, содержащий:
- по меньшей мере один лазер (100), предназначенный для испускания измерительного пучка (111),
- компактное оптическое устройство (150), выполненное с возможностью фокусировки измерительного пучка (111) в область (115) фокусировки, причем компактное оптическое устройство содержит оптический несущий элемент (154) с выпуклой зеркальной поверхностью (152) на одной стороне и вогнутой зеркальной поверхностью (156) на второй противоположной стороне, причем вогнутая зеркальная поверхность (156) содержит входную поверхность, через которую измерительный пучок (111) может войти в оптический несущий элемент (154), причем компактное оптическое устройство (150) выполнено так, что измерительный пучок (111), входящий в оптический несущий элемент, отражается и отклоняется посредством выпуклой зеркальной поверхности (152) к вогнутой зеркальной поверхности (156), и причем вогнутая зеркальная поверхность (156) выполнена с возможностью фокусировки измерительного пучка (111), принятого от выпуклой зеркальной поверхности (152), в область (115) фокусировки, и
- один детектор (120), предназначенный для определения по меньшей мере интерференционного сигнала самосмешения первой оптической волны в оптическом резонаторе лазера (100).
2. Модуль лазерного датчика по п. 1, причем числовая апертура связи NA компактного оптического устройства (150) находится в диапазоне 0,15
3. Модуль лазерного датчика по п. 1, дополнительно содержащий фокусирующее устройство (155), выполненное с возможностью сведения измерительного пучка (111) к выпуклой зеркальной поверхности (152) компактного оптического устройства (150).
4. Модуль лазерного датчика по п. 3, причем фокусирующее устройство (155) расположено во входной поверхности компактного оптического устройства (150), причем фокусирующее устройство (155) выполнено так, что параллельные пучки излучения принимаются выпуклой зеркальной поверхностью (152).
5. Модуль лазерного датчика по любому из пп. 3 или 4, причем лазер (100), фокусирующее устройство (155), выпуклая зеркальная поверхность (152) и вогнутая зеркальная поверхность (156) выполнены с возможностью задавать область выхода пучка компактного оптического устройства (150) в плоскости, в которой расположена выпуклая зеркальная поверхность (152), причем лазер (100), фокусирующее устройство (155) и выпуклая зеркальная поверхность (152) выполнены так, что больше чем 95% измерительного пучка (111) отражается к вогнутой зеркальной поверхности (156), и причем выпуклая зеркальная поверхность (152) охватывает меньше чем 10% области выхода пучка.
6. Модуль лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем кривизна выпуклой зеркальной поверхности (152) и кривизна вогнутой зеркальной поверхности (156) выполнена так, что расстояние d между выпуклой зеркальной поверхностью (152) и вогнутой зеркальной поверхностью (156) составляет 1 мм≤d≤2 мм.
7. Модуль лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем модуль лазерного датчика содержит оптическое перенаправляющее устройство (160), причем оптическое перенаправляющее устройство (160) выполнено с возможностью динамического изменения положения области (115) фокусировки.
8. Модуль лазерного датчика по п. 7, причем оптическое перенаправляющее устройство (160) представляет собой подвижное зеркало.
9. Модуль лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем модуль лазерного датчика содержит окно (158) обнаружения, причем окно (158) обнаружения выполнено так, что измерительный пучок (111) достигает области (115) фокусировки после прохождения окна (158) обнаружения.
10. Модуль лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем окно (158) обнаружения по меньшей мере частично расположено между выпуклой зеркальной поверхностью (152) и вогнутой зеркальной поверхностью (156).
11. Лазерный датчик (180), содержащий модуль лазерного датчика по любому из предыдущих пунктов, причем лазерный датчик (100) дополнительно содержит устройство (140) оценки, причем устройство (140) оценки предназначено для приема сигналов обнаружения, генерируемых детектором (120) в ответ на определенные интерференционные сигналы самосмешения, причем устройство (140) оценки дополнительно предназначено для определения по меньшей мере одного из компоненты скорости, расстояния или направления движения объекта в области (115) фокусировки.
12. Лазерный датчик (180) по п. 10, причем устройство (140) оценки дополнительно предназначено для определения концентрации частиц на основании принятых сигналов обнаружения в заданный период времени.
13. Лазерный датчик (180) по п. 12, причем концентрация частиц составляет значение PM 2,5.
14. Устройство (190) мобильной связи, содержащее лазерный датчик по любому из пп. 11-13, причем устройство (190) мобильной связи содержит пользовательский интерфейс (191), и при этом пользовательский интерфейс (191) выполнен с возможностью представления данных, предоставленных посредством лазерного датчика (180).
15. Устройство (190) мобильной связи по п. 14, причем окно (158) обнаружения представляет собой часть внешней поверхности устройства (190) мобильной связи.
