[發(fā)明專利]一種大角度的快速反射鏡跟蹤系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110328276.9
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102368162A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 唐濤;任戈;扈弘毅;黃永梅;傅承毓;包啟亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;G02B7/198
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 許玉明;顧煒

1.一種大角度的快速反射鏡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：該跟蹤系統(tǒng)由高分辨率小角度的快速反射鏡M1、分光鏡M3、CCD圖象探測系統(tǒng)、低分辨率大角度的快速反射鏡M2、信標激光器組成，所有的部件都安裝于同一平臺上，其光學位置關系為：目標光依次經過低分辨率大角度的快速反射鏡M2、高分辨率小角度的快速反射鏡M1反射，再透過分光鏡M3到達CCD圖象探測系統(tǒng)；信標激光器發(fā)射光依次透過分光鏡M3、低分辨率大角度的快速反射鏡M2、高分辨率小角度的快速反射鏡M1反射到達目標，其中，M2、M1的位置可以互換；信標激光器光軸與探測光軸相交于高分辨率小角度的快速反射鏡M1中心點；分光鏡M3用于將目標光和信標激光器發(fā)射光分開，實現(xiàn)信標激光高反射，目標光透過；其中，

高分辨率小角度的快速反射鏡M1、低分辨率大角度的快速反射鏡M2的控制系統(tǒng)分別包含功率驅動、控制板卡、高精度采集單元、驅動電源；高精度采集單元包括模擬電路預處理單元、A/D和D/A；CCD圖象探測系統(tǒng)是提供光學位置偏差的系統(tǒng)，可以通過串口將位置偏差送給控制板卡；高分辨率小角度的快速反射鏡M1上安裝有測角位置偏轉的應變片，經過高精度采集單元可以將應變片的變化量轉為為數(shù)字量，通過串口送給控制板卡；利用位置偏差以及應變片的變化量就可以實現(xiàn)高分辨率小角度的快速反射鏡M1、低分辨率大角度的快速反射鏡M2的控制；以及：

該跟蹤系統(tǒng)具有下面2種控制方式之一：

控制方式1：高分辨率小角度的快速反射鏡M1直接利用CCD圖象探測系統(tǒng)提供的位置偏差進行閉環(huán)，低分辨率大角度的快速反射鏡M2閉環(huán)信號為位置偏差和高分辨率小角度的快速反射鏡M1的偏轉角之和；

控制方式2：低分辨率大角度的快速反射鏡M2閉環(huán)信號為高分辨率小角度的快速反射鏡M1的偏轉角；

無論哪種控制方式應滿足下面2個基本要求：

1)低分辨率大角度的快速反射鏡M2的閉環(huán)角度分辨率應遠小于高分辨率小角度的快速反射鏡M1最大偏轉角；

2)低分辨率大角度的快速反射鏡M2的閉環(huán)帶寬應不大于高分辨率小角度的快速反射鏡M1閉環(huán)誤差抑制帶寬；

也就是利用一個位置探測器提供的位置信息實現(xiàn)同一光路中的2塊快速反射鏡閉環(huán)，互不耦合偏轉，達到了高精度大角度的跟蹤功能。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種大角度的快速反射鏡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述的高分辨率小角度的快速反射鏡M1可以選擇偏轉范圍為一個～幾個角分，低分辨率大角度的快速反射鏡M2的偏轉范圍可以為十幾～幾百角分。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種大角度的快速反射鏡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述的高分辨率小角度的快速反射鏡M1可以采用壓電陶瓷驅動的快速反射鏡，閉環(huán)精度小于μrad級；低分辨率大角度的快速反射鏡M2可以采用音圈電機驅動的快速反射鏡，閉環(huán)精度為幾個～幾十個μrad級，同時低分辨率大角度的快速反射鏡M2的閉環(huán)帶寬應遠小于高分辨率小角度的快速反射鏡M1的閉環(huán)帶寬。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種大角度的快速反射鏡跟蹤系統(tǒng)，其特征在于：所述的CCD圖象探測系統(tǒng)可以是其他位置探測器：位置敏感探測器(PSD)或四象限位置探測器。