[實用新型]一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822156676.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209279975U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 盧峰;谷渝秋;于明海;張?zhí)炜?/a>;譚放;楊月;閆永宏;吳玉遲;朱斌;李綱;范偉;張曉輝
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G02B27/00;H01S3/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：激光發(fā)出裝置和成像系統(tǒng)；所述激光發(fā)出裝置用于產(chǎn)生激光，并將所述激光注入靶室；所述靶室內(nèi)的聚焦元件將所述激光進行聚焦，得到焦斑，并將所述焦斑投射至所述靶室內(nèi)的平面靶上，所述平面靶將所述焦斑散射至所述成像系統(tǒng)；所述成像系統(tǒng)用于形成平面靶像，并對所述平面靶像中的焦斑進行定位；

所述激光發(fā)出裝置包括：

超短脈沖激光器，用于發(fā)出超短脈沖激光；

光纖激光器，用于發(fā)出光纖激光；

聚焦透鏡，設置在所述光纖激光器的輸出光路上，用于對所述光纖激光聚焦，得到聚焦光纖激光；

第一分光棱鏡，設置在所述聚焦透鏡的輸出光路上；

準直物鏡，設置在所述第一分光棱鏡的反射光路上，用于將所述第一分光棱鏡反射的聚焦光纖激光進行準直，得到準直光纖激光；

半透半反鏡，設置在所述超短脈沖激光器的輸出光路與所述準直物鏡的輸出光路的交界處，用于使反射的超短脈沖激光與透射的準直光纖激光同軸，并將同軸的兩束激光注入所述靶室；

所述超短脈沖激光與所述準直光纖激光在所述靶室內(nèi)聚焦形成焦斑，所述焦斑投射至所述平面靶上，所述平面靶將所述焦斑散射出去，并依次經(jīng)過所述半透半反鏡、所述聚焦透鏡后，在所述第一分光棱鏡后形成一次像；所述第一分光棱鏡的出射光路上設置所述成像系統(tǒng)；所述一次像為帶焦斑的平面靶像。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)包括：

第二分光棱鏡，設置在所述第一分光棱鏡的出射光路上，用于將所述一次像反射和透射出去；

第一成像系統(tǒng)，設置在所述第二分光棱鏡的透射光路上，用于將透射的一次像按照第一預設倍數(shù)放大，得到第一平面靶像；所述第一平面靶像用于確定所述焦斑的位置；

第二成像系統(tǒng)，設置在所述第二分光棱鏡的反射光路上，用于將反射的一次像按照第二預設倍數(shù)放大，得到第二平面靶像；所述第二平面靶像用于確定所述焦斑的大小及所述焦斑的形貌。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一成像系統(tǒng)包括：

四倍成像系統(tǒng)，設置在所述第二分光棱鏡的透射光路上，用于將透射的一次像放大四倍；

第一CCD相機，設置在所述四倍成像系統(tǒng)的輸出光路上，用于得到四倍平面靶像。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第二成像系統(tǒng)包括：

二十倍成像系統(tǒng)，設置在所述第二分光棱鏡的反射光路上，用于將反射的一次像放大二十倍；

第二CCD相機，設置在所述二十倍成像系統(tǒng)的輸出光路上，用于得到二十倍平面靶像。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述成像系統(tǒng)的景深與所述聚焦元件的景深一致，且均為10μm。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦元件為離軸拋物面聚焦鏡；所述離軸拋物面聚焦鏡設置在所述半透半反鏡的出射光路上，用于將所述超短脈沖激光與所述準直光纖激光聚焦形成焦斑，并投射至所述平面靶。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖激光器為單模光纖激光器；所述單模光纖激光器的光纖芯徑為4μm。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述超短脈沖激光器發(fā)出的超短脈沖激光的波長為800nm；所述光纖激光器發(fā)出的光纖激光的波長為635nm。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述準直物鏡的有效通光口徑為510mm。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種用于激光靶場的小尺度焦斑定位系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖激光器發(fā)出激光的一端設置有窄帶濾光片。