本实用新型涉及监听设备技术领域,尤其涉及一种通过将激光束打在房间玻璃上接受回馈信号进行监听的装置。
背景技术:
监听的形式有多种,从最初的安装专业监听设备,到现在建立伪基站针对无线手机监听,经历了漫长的过程。现如今监听技术的使用已经相当普遍,如战争中,为得知敌方相互之间联络的内容,常把电线接在敌方通讯线路上进行窃听,以掌握战争之主动权。现在的案件侦破中,安全人员把微型无线话筒放在嫌疑人经常出没的地方,监听他们谈话内容,掌握确凿的证据。监听要求相当隐蔽,不易被发现,所以需要采用各种巧妙的方法与技术。
采用激光技术进行监听,可以听到人无法接近的房间内的声音信息。光电探测器的种类繁多,常见的有硒,锗,硅,砷化镓等。可以用一束看不见的激光发射到该房间的玻璃窗上,由于声音会引起玻璃窗的微小振动,从而引起反射回来的激光光点位置发生变化,通过检测反射的激光光点的振动变化转换为电信号,就可以还原监听的声音。但是现有技术中的激光监听设备使用不可见激光进行瞄准和调试,调试操作需要确保入射激光照射到可反射物表面,并且反射光被光电探测器接收,调试操作难度过大。
技术实现要素:
本实用新型是为了克服现有技术中的激光监听设备使用不可见激光进行瞄准和调试,造成造作困难的不足之处,提供采用可切换的不可见光激光器和可见光激光器,使用可见激光进行瞄准和调试,然后直接切换至不可见激光进行监听,从而加大降低设备瞄准和调试难度的一种激光监听设备。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
本实用新型的一种激光监听设备,包括发射装置和接收装置,所述发射装置包括可见光激光器、不可见光激光器、光束扩束器和瞄准系统;所述接收装置包括单色滤光片、会聚镜、光电探测器、信号处理电路和音频输出元件,单色滤光片、会聚镜和光电探测器依次排列布置,信号处理电路连接光电探测器,音频输出元件连接信号处理电路。
本申请中的不可见光激光器发射红外激光作为入射激光,红外激光在空气中传速度几乎不受环境因素影响,不用考虑散射现象。但调试操作需要确保入射激光照射到可反射物表面,并且反射光被光电探测器接收,而红外激光为不可见光,调试操作难度过大。因此在发射装置内设置可见光激光器用于发射红色激光,所述红色激光为可见光,前期采用红色激光作为入射光调试。待调试完成后再切换至不可见光激光器发射的红外激光进行正常的监听工作。从而降低了调试和瞄准工作的操作难度,并且降低了设备的整体成本。
作为优选,所述信号处理电路包括信号滤波电路、信号降噪电路、音频信号放大电路、音频输出电路,所述信号滤波电路连接光电探测器,信号降噪电路连接信号滤波电路,音频信号放大电路连接信号降噪电路,音频输出电路连接音频信号放大电路,音频输出元件连接音频输出电路。
作为优选,所述瞄准系统还包括设置在发射装置外侧的望远镜装置。
望远镜装置便于操作者观察远处的监听目标位置,便于操作入射激光照射至监听目标的反射面。
作为优选,所述可见光激光器和不可见光激光器平行设置在光束扩束器的后侧,光束扩束器之间的后侧设有将可见光激光器和不可见光激光器发射的激光引导至光束扩束器的光路引导结构。
作为优选,所述光路引导结构包括第一全反射棱镜、第二全反射棱镜和第三全反射棱镜,所述的第一、第二、第三全反射棱镜的截面形状均为等腰直角三角形,所述第一全反射棱镜设置在可见光激光器的出射口处,所述第二全反射棱镜设置在不可见光激光器的出射口处,所述第三全反射棱镜设置在第一全反射棱镜和第二全反射棱镜之间,第三全反射棱镜位于光束扩束器的入射口处,第一全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向可见光激光器的出射口,第一全反射棱镜的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜,第二全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向不可见光激光器的出射口,第二全反射棱镜的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜,所述第三全反射棱镜设有转向机构,第三全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向光束扩束器,所述转向机构驱动第三全反射棱镜的另一条直角边所在侧面转向第一全反射棱镜或第二全反射棱镜。
作为优选,所述转向机构包括定位板、转向座、伺服电机、电机齿轮和环齿轮,所述定位板设置在第三全反射棱镜和光束扩束器之间,所述转向座形状为圆柱形,所述转向座的一端穿过定位板并与定位板转动连接,转向座的另一端端面连接第三全反射棱镜朝向光束扩束器一侧直角面边所在侧面,转向座内设有中孔,所述中孔沿转向座中轴延伸至转向座两端并设有可容纳第三全反射棱镜侧面的开口;环齿轮套设在转向座外侧,伺服电机安装于安装板上,伺服电机设有电机齿轮,所述电机齿轮啮合环齿轮。
所述的第一、第二、第三全反射棱镜构成了光路引导结构。所述第一全反射棱镜将可见光激光器发射的红色激光垂直反射至第三全反射棱镜。同理第二全反射棱镜将不可见光激光器发射的红外激光垂直反射至第三全反射棱镜。通过转向机构转动第三全反射棱镜,使其斜边一面朝向朝向第一全反射棱镜,可以选择将可见光激光器发射的红色激光引导至光束扩束器后发射。或者转动第三全反射棱镜,使其斜边一面朝向朝向第二全反射棱镜,可以选择将不可见光激光器发射的红外激光引导至光束扩束器后发射。
作为优选,所述光电探测器采用光电晶体管,所述光电晶体管为npn型半导体硅晶体管。
本实用新型的激光监听设备的主要原理是:半导体激光器发射入射光,通过光束扩束器扩展一定直径和传输距离,入射光投射到反射面上。反射面上反射回来的反射光经过单色滤光片和会聚镜,由光电探测器接收。反射面主要是指窃听目标房间的窗户玻璃、光滑桌面、文件柜等容易发生发射的物体表面,并且能够根据声波振动而振动。声音经过空气介质传播到固体表面会产生声压。不同的质点,会产生大小不同的声压,固体物质表面的振动与局部声压的大小有直接关系,所以反射面会产生微弱变形和振动。当声音传播导致窗户玻璃振动,激光反射回来的光斑随之产生振动,反射到光电晶体管表面位置随之变化。微弱的振动使得反射光中携带声波信息。调节光电晶体管的位置,使光斑全部照射到光电晶体管上,微弱的振动的光斑所带的信号能量不同,光电晶体管发生光电效应,使得输出不同大小的电信号,然后经过滤波电路将输出电信号进行滤波,随后通过运算放大电路和音频放大电路放大信号,在经过滤波接到最终输出给扬声器,从而能够还原监听的声音。
附图说明
图1为本实用新型的发射装置发射可见光激光状态的结构示意图。
图2为本实用新型的发射装置发射不可见光激光状态的结构示意图。
图3为本实用新型的接收装置的结构示意图。
图4为本实用新型的发射装置的信号处理电路的原理框图。
图5为本实用新型的使用状态示意图。
图中标注:1、发射装置;101、可见光激光器;102、不可见光激光器;103、光束扩束器;104、望远镜装置;105、第一全反射棱镜;106、第二全反射棱镜;107、第三全反射棱镜;108、定位板;109、转向座;110、伺服电机;111、电机齿轮;112、环齿轮;113、发射电源;2、接收装置;201、单色滤光片;202、会聚镜;203、光电探测器;204、信号处理电路;205、音频输出元件;206、接收电源;301、信号滤波电路;302、信号降噪电路;303、音频信号放大电路;304、音频输出电路;4、反射面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述。
如图1、图3所示,本实用新型的一种激光监听设备,包括发射装置1和接收装置2,所述发射装置1包括可见光激光器101、不可见光激光器102、光束扩束器103和瞄准系统;所述接收装置2包括单色滤光片201、会聚镜202、光电探测器203、信号处理电路204和音频输出元件205,单色滤光片201、会聚镜202和光电探测器203依次排列布置,信号处理电路204连接光电探测器203,音频输出元件205连接信号处理电路204。
所述瞄准系统还包括设置在发射装置1外侧的望远镜装置104。望远镜装置104便于操作者观察远处的监听目标位置,便于操作入射激光照射至监听目标的反射面。
所述可见光激光器101和不可见光激光器102平行设置在光束扩束器103的后侧,光束扩束器103之间的后侧设有将可见光激光器101和不可见光激光器102发射的激光引导至光束扩束器103的光路引导结构。发射装置1内设有发射电源113,所述可见光激光器101和不可见光激光器102同时连接发射电源113。
所述光路引导结构包括第一全反射棱镜105、第二全反射棱镜106和第三全反射棱镜107,所述的第一、第二、第三全反射棱镜107的截面形状均为等腰直角三角形,所述第一全反射棱镜105设置在可见光激光器101的出射口处,所述第二全反射棱镜106设置在不可见光激光器102的出射口处,所述第三全反射棱镜107设置在第一全反射棱镜105和第二全反射棱镜106之间,第三全反射棱镜107位于光束扩束器103的入射口处,第一全反射棱镜105的一条直角边所在侧面朝向可见光激光器101的出射口,第一全反射棱镜105的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜107,第二全反射棱镜106的一条直角边所在侧面朝向不可见光激光器102的出射口,第二全反射棱镜106的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜107,所述第三全反射棱镜107设有转向机构,第三全反射棱镜107的一条直角边所在侧面朝向光束扩束器103,所述转向机构驱动第三全反射棱镜107的另一条直角边所在侧面转向第一全反射棱镜105或第二全反射棱镜106。
如图1、图2所示,所述转向机构包括定位板108、转向座109、伺服电机110、电机齿轮111和环齿轮112,所述定位板108设置在第三全反射棱镜107和光束扩束器103之间,所述转向座109形状为圆柱形,所述转向座109的一端穿过定位板108并与定位板108转动连接,转向座109的另一端端面连接第三全反射棱镜107朝向光束扩束器103一侧直角面边所在侧面,转向座109内设有中孔,所述中孔沿转向座109中轴延伸至转向座109两端并设有可容纳第三全反射棱镜107侧面的开口;环齿轮112套设在转向座109外侧,伺服电机110安装于安装板上,伺服电机110设有电机齿轮111,所述电机齿轮111啮合环齿轮112。
本实施例的不可见光激光器102发射红外激光作为入射激光,红外激光在空气中传速度几乎不受环境因素影响,不用考虑散射现象。但调试操作需要确保入射激光照射到可反射物表面,并且反射光被光电探测器203接收,而红外激光为不可见光,调试操作难度过大。因此在发射装置1内设置可见光激光器101用于发射红色激光,所述红色激光为可见光,前期采用红色激光作为入射光调试。待调试完成后再切换至不可见光激光器102发射的红外激光进行正常的监听工作。从而降低了调试和瞄准工作的操作难度,并且降低了设备的整体成本。
所述的第一、第二、第三全反射棱镜107构成了光路引导结构。所述第一全反射棱镜105将可见光激光器101发射的红色激光垂直反射至第三全反射棱镜107。同理第二全反射棱镜106将不可见光激光器102发射的红外激光垂直反射至第三全反射棱镜107。通过转向机构转动第三全反射棱镜107,使其斜边一面朝向朝向第一全反射棱镜105,可以选择将可见光激光器101发射的红色激光引导至光束扩束器103后发射。或者转动第三全反射棱镜107,使其斜边一面朝向朝向第二全反射棱镜106,可以选择将不可见光激光器102发射的红外激光引导至光束扩束器103后发射。
如图4所示,所述信号处理电路204包括信号滤波电路301、信号降噪电路302、音频信号放大电路303和音频输出电路304。所述信号滤波电路连接光电探测器203,信号降噪电路连接信号滤波电路,音频信号放大电路连接信号降噪电路,音频输出电路连接音频信号放大电路,音频输出元件205连接音频输出电路。所述光电探测器203采用光电晶体管,所述光电晶体管为npn型半导体硅晶体管。音频信号放大电路包括音频功率放大器,所述音频功率放大器采用lm386。本实施例中音频输出元件205采用监听耳机。接收装置2内设有接收电源206为信号处理电路204供电。
如图5所示,本实用新型的激光监听设备的主要原理是:半导体激光器发射入射光,通过光束扩束器103扩展一定直径和传输距离,入射光投射到反射面4上。反射面上反射回来的反射光经过单色滤光片201和会聚镜202,由光电探测器203接收。反射面主要是指窃听目标房间的窗户玻璃、光滑桌面、文件柜等容易发生发射的物体表面,并且能够根据声波振动而振动。声音经过空气介质传播到固体表面会产生声压。不同的质点,会产生大小不同的声压,固体物质表面的振动与局部声压的大小有直接关系,所以反射面会产生微弱变形和振动。当声音传播导致窗户玻璃振动,激光反射回来的光斑随之产生振动,反射到光电晶体管表面位置随之变化。微弱的振动使得反射光中携带声波信息。调节光电晶体管的位置,使光斑全部照射到光电晶体管上,微弱的振动的光斑所带的信号能量不同,光电晶体管发生光电效应,使得输出不同大小的电信号,然后经过滤波电路将输出电信号进行滤波,随后通过运算放大电路和音频放大电路放大信号,在经过滤波接到最终输出给扬声器,从而能够还原监听的声音。
1.一种激光监听设备,其特征是,包括发射装置和接收装置,所述发射装置包括可见光激光器、不可见光激光器、光束扩束器和瞄准系统;所述接收装置包括单色滤光片、会聚镜、光电探测器、信号处理电路和音频输出元件,单色滤光片、会聚镜和光电探测器依次排列布置,信号处理电路连接光电探测器,音频输出元件连接信号处理电路。
2.根据权利要求1所述的一种激光监听设备,其特征是,所述信号处理电路包括信号滤波电路、信号降噪电路、音频信号放大电路、音频输出电路,所述信号滤波电路连接光电探测器,信号降噪电路连接信号滤波电路,音频信号放大电路连接信号降噪电路,音频输出电路连接音频信号放大电路,音频输出元件连接音频输出电路。
3.根据权利要求1所述的一种激光监听设备,其特征是,所述瞄准系统还包括设置在发射装置外侧的望远镜装置。
4.根据权利要求1所述的一种激光监听设备,其特征是,所述可见光激光器和不可见光激光器平行设置在光束扩束器的后侧,光束扩束器之间的后侧设有将可见光激光器和不可见光激光器发射的激光引导至光束扩束器的光路引导结构。
5.根据权利要求4所述的一种激光监听设备,其特征是,所述光路引导结构包括第一全反射棱镜、第二全反射棱镜和第三全反射棱镜,所述的第一、第二、第三全反射棱镜的截面形状均为等腰直角三角形,所述第一全反射棱镜设置在可见光激光器的出射口处,所述第二全反射棱镜设置在不可见光激光器的出射口处,所述第三全反射棱镜设置在第一全反射棱镜和第二全反射棱镜之间,第三全反射棱镜位于光束扩束器的入射口处,第一全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向可见光激光器的出射口,第一全反射棱镜的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜,第二全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向不可见光激光器的出射口,第二全反射棱镜的另一条直角边所在侧面朝向第三全反射棱镜,所述第三全反射棱镜设有转向机构,第三全反射棱镜的一条直角边所在侧面朝向光束扩束器,所述转向机构驱动第三全反射棱镜的另一条直角边所在侧面转向第一全反射棱镜或第二全反射棱镜。
6.根据权利要求5所述的一种激光监听设备,其特征是,所述转向机构包括定位板、转向座、伺服电机、电机齿轮和环齿轮,所述定位板设置在第三全反射棱镜和光束扩束器之间,所述转向座形状为圆柱形,所述转向座的一端穿过定位板并与定位板转动连接,转向座的另一端端面连接第三全反射棱镜朝向光束扩束器一侧直角面边所在侧面,转向座内设有中孔,所述中孔沿转向座中轴延伸至转向座两端并设有可容纳第三全反射棱镜侧面的开口;环齿轮套设在转向座外侧,伺服电机安装于安装板上,伺服电机设有电机齿轮,所述电机齿轮啮合环齿轮。
7.根据权利要求1所述的一种激光监听设备,其特征是,所述光电探测器采用光电晶体管,所述光电晶体管为npn型半导体硅晶体管。
技术总结