[發明專利]應用于遠距離的光束穩定裝置和光束穩定方法

有效

• 申請號: 201410468136.5
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104238281A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 黃立華;何國俊;侯莉穎;黃惠杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G02B27/10;G02B26/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純;張寧展

1.一種應用于遠距離的光束穩定裝置，特征在于包括光束初穩定單元(1)和光束精穩定單元(2)，所述的光束初穩定單元(1)包括第一電動反射鏡(101)、第一分光鏡(102)和第一光束測量子單元(11)，所述的第一光束測量子單元(11)包括光束指向測量光路(111)和第一光電探測器(112)，所述的光束精穩定單元(2)包括第二電動反射鏡(201)、第三電動反射鏡(202)、第二分光鏡(203)、第二光束測量子單元(21)，第二光束測量子單元(21)包括第三分光鏡(204)、第二測量光路(211)和第二光電探測器(212)，第三測量光路(221)和第三光電探測器(222)，沿光路輸入方向依次是所述的第一電動反射鏡(101)、第一分光鏡(102)，所述的第一分光鏡(102)將入射光分為反射光和透射光，沿反射光方向依次是所述的光束指向測量光路(111)和所述的第一光電探測器(112)，沿透射光方向依次是所述的第二電動反射鏡(201)、第三電動反射鏡(202)、第二分光鏡(203)，該第二分光鏡(203)將所述的透射光再分為第二反射光和第二透射光，該第二透射光為輸出光，沿第二反射光方向依次是所述的第三分光鏡(204)、第二測量光路(211)和第二光電探測器(212)，在所述的第三分光鏡(204)的反射光方向依次是所述的第三測量光路(221)和第三光電探測器(222)。

2.根據權利要求1所述的應用于遠距離的光束穩定裝置，其特征是在所述的第一分光鏡(102)和所述的第二電動反射鏡(201)之間設有固定反射鏡(3)。

3.運用權利要求1所述的光束穩定裝置穩定光束的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1)將所述的光束初穩定單元和所述的光束精穩定單元置于光源與后續光學系統之間的傳輸光路中；

2)啟動所述的光束穩定裝置；

3)判斷光束初穩定單元中的光束測量子單元(1)測得的光源端的光束二維指向：

假設光束初穩定單元在x方向上的指向初穩定閾值范圍是[Tinit_x_pnt0,Tinit_x_pnt1]，光束初穩定單元在y方向上的指向初穩定閾值范圍是[Tinit_y_pnt0,Tinit_y_pnt1]，若第一光束測量子單元(11)測得的光束指向已經處于上述的指向初穩定閾值范圍內，則第一電動反射鏡(101)將保持靜止；若光束的指向超出上述任何一個指向初穩定閾值范圍，則所述的第一電動反射鏡(101)將根據當前第一光束測量子單元(11)的輸出在兩個正交方向上運動以改變經光束初穩定單元出射的光束的指向，直到由第一光束測量子單元(11)測得的光源端的光束二維指向均已處于上述指向初穩定閾值范圍內為止；

4)判斷光束精穩定單元中第二光束測量子單元(21)輸出的入射至后端光學系統的光束的位置和指向數值：

假設光束精穩定單元在x方向上的指向精穩定閾值范圍是[Tult_x_pnt0,Tult_x_pnt1]，光束精穩定單元在y方向上的指向精穩定閾值范圍是[Tult_y_pnt0,Tult_y_pnt1]；光束精穩定單元在x方向上的位置精穩定閾值范圍是[Tult_x_pos0,Tult_x_pos1]，光束精穩定單元在y方向上的位置精穩定閾值范圍是[Tult_y_pos0,Tult_y_pos1]，若入射至后端光學系統的光束的位置和指向均已處于指向精穩定閾值范圍內和位置精穩定閾值范圍內時，則光束精穩定單元的第二電動反射鏡(201)和第三電動反射鏡(202)將保持靜止；若入射至后端光學系統的光束的位置和指向超出了指向精穩定閾值范圍和位置精穩定閾值范圍，則第二電動反射鏡(201)和第三電動反射鏡(202)將根據當前第二光束測量子單元(21)的輸出在兩個正交方向上轉動以改變經光束精穩定單元出射的光束的位置和指向，直到由第二光束測量子單元(21)測得的入射至后端光學系統的光束位置和指向已處于上述指向精穩定閾值范圍內和位置精穩定閾值范圍內為止。