[發(fā)明專(zhuān)利]一種光束指向穩(wěn)定控制模擬裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711483492.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108037575B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫志偉;石冰馨;王才良;嚴(yán)爽;宦國(guó)強(qiáng);陳浩;王重陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢光谷航天三江激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B7/182
• 分類(lèi)號(hào): G02B7/182;G02B7/18;G02B27/28
• 代理公司: 北京眾達(dá)德權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種光束指向穩(wěn)定控制模擬裝置及方法，包括：激光器；起偏器，所述起偏器接收來(lái)自所述激光器的光束，且所述起偏器的偏振方向?yàn)樗椒较颍粩U(kuò)束鏡，所述擴(kuò)束鏡接收來(lái)自所述起偏器的光束；偏振分束棱鏡；聚焦成像單元，所述聚焦成像單元接收來(lái)自所述偏振分束棱鏡的第一方向光束，且所述聚焦成像單元位于所述偏振分束棱鏡的反射方向；圖像傳感器；第一反射鏡；第二反射鏡，所述第二反射鏡接收來(lái)自所述第一反射鏡的光束。達(dá)到了功能完善，同時(shí)具備角度偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬與位置偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬功能，無(wú)需U型轉(zhuǎn)臺(tái)等復(fù)雜控制機(jī)械裝置，成本低，操作靈活精度高，裝置發(fā)射端與接收端距離靈活可調(diào)，適用不同傳輸距離要求的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光束指向穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光束指向穩(wěn)定控制模擬裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著激光技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，激光通信、激光加工等高精度光學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，光學(xué)系統(tǒng)對(duì)光束指向精度的要求越來(lái)越高，環(huán)境中各種動(dòng)態(tài)干擾對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的影響越來(lái)越不可忽視。如在激光目標(biāo)指示和激光制導(dǎo)領(lǐng)域中，激光束的指向穩(wěn)定性影響著目標(biāo)指示和制導(dǎo)的精度，即使激光束的擺動(dòng)角度很小，在傳輸數(shù)千米后其偏差也較大，環(huán)境溫度變化、大氣湍流、灰塵煙霧、以及各種原因引起的機(jī)械振動(dòng)，都會(huì)不同程度地影響光學(xué)系統(tǒng)的性能，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，嚴(yán)重地阻礙了高精度光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)用化進(jìn)程。因此，需對(duì)激光光束偏差進(jìn)行實(shí)時(shí)精確測(cè)量并對(duì)激光光束指向進(jìn)行高精度控制。

但本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例中技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下技術(shù)問(wèn)題：

現(xiàn)有技術(shù)中，不具備角度偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬與位置偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬功能，且需U型轉(zhuǎn)臺(tái)等復(fù)雜控制機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光束指向穩(wěn)定控制模擬裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中，不具備角度偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬與位置偏轉(zhuǎn)指向穩(wěn)定控制模擬功能，且需U型轉(zhuǎn)臺(tái)等復(fù)雜控制機(jī)械裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高的技術(shù)問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光束指向穩(wěn)定控制模擬裝置，所述裝置包括：激光器，所述激光器發(fā)射所述光束；起偏器，所述起偏器接收來(lái)自所述激光器的光束，且所述起偏器的偏振方向?yàn)樗椒较颍粩U(kuò)束鏡，所述擴(kuò)束鏡接收來(lái)自所述起偏器的光束；偏振分束棱鏡，所述偏振分束棱鏡接收來(lái)自所述擴(kuò)束鏡的光束，且所述偏振分束棱鏡的透射方向與所述激光器發(fā)射的激光主軸平行；聚焦成像單元，所述聚焦成像單元接收來(lái)自所述偏振分束棱鏡的第一方向光束，且所述聚焦成像單元位于所述偏振分束棱鏡的反射方向；圖像傳感器，所述圖像傳感器位于所述聚焦成像單元的后面，且所述圖像傳感器位于所述偏振分束棱鏡的反射方向；第一反射鏡，所述第一反射鏡接收來(lái)自所述偏振分束棱鏡的第二方向光束，且，所述第一反射鏡的法線方向與所述激光器發(fā)射的激光主軸夾角為45°；第二反射鏡，所述第二反射鏡接收來(lái)自所述第一反射鏡的光束，且，所述第二反射鏡的法線方向與所述第一反射鏡的法線方向平行。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)的輸入端口與所述圖像傳感器的輸出端口通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：五維調(diào)整架，所述五維調(diào)整架接收來(lái)自所述第二反射鏡的光束。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：所述五維調(diào)整架上設(shè)置有合作目標(biāo)。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：所述圖像傳感器的感光面位于所述聚焦成像單元的后焦面上。

優(yōu)選的，所述第二反射鏡包括方位向旋鈕和俯仰向旋鈕，且，所述方位向旋鈕調(diào)整所述第二反射鏡的方位；所述俯仰向旋鈕調(diào)整所述第二反射鏡的俯仰角度。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：所述聚焦成像單元為單個(gè)正透鏡或成像鏡頭。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：所述圖像傳感器為CCD或CMOS。

優(yōu)選的，所述裝置還包括：所述合作目標(biāo)為反射鏡或角錐棱鏡。