[發(fā)明專利]一種高功率雙波長激光自準(zhǔn)直出射角相同的發(fā)射裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910208830.6
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109980493B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志波;張海峰;龍明亮;鄧華榮;程志恩;湯凱;張忠萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海天文臺
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/101;G02B27/10
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發(fā)明公開了一種高功率雙波長激光自準(zhǔn)直出射角相同的發(fā)射裝置，包括：波長分束鏡，反射鏡，自準(zhǔn)直延時控制器，波長合束鏡，PSD位移傳感器，光電探測器，消色差望遠(yuǎn)鏡。雙波長激光經(jīng)波長分束鏡分束，由PSD位移傳感器對各光束進(jìn)行采樣并驅(qū)動對應(yīng)的自準(zhǔn)直延時控制各光路，經(jīng)波長合束鏡后合束為一束光。最后經(jīng)消色差望遠(yuǎn)鏡發(fā)射出去，各自準(zhǔn)直延時控制器的準(zhǔn)直擴(kuò)束倍率與消色差望遠(yuǎn)鏡相匹配，使得發(fā)射各波長的激光的出射角相同。自準(zhǔn)直延時控制器組件與消色差望遠(yuǎn)鏡均鍍有高閾值的增透或45°高反膜，保證高功率激光的傳輸。同時，增加或減少自準(zhǔn)直延時控制器組件，可實(shí)現(xiàn)波長的增加或減少輸出，促進(jìn)遠(yuǎn)距離多波長的激光測距及激光通信發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光測距與通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種高功率雙波長激光自準(zhǔn)直出射角相同的發(fā)射裝置。

背景技術(shù)

衛(wèi)星激光測距由其測距遠(yuǎn)，測距精度高等優(yōu)點(diǎn)，使其成為衛(wèi)星定軌與監(jiān)視的一種常規(guī)手段，受到各個國家的重視。隨著衛(wèi)星激光測距技術(shù)向更高精度的發(fā)展，大氣修正量已成為確定從測站到衛(wèi)星精確幾何距離的主要誤差源。盡管用于大氣修正的Marini-Murray模型能達(dá)到1cm左右的精度，但是，為了得到更高的毫米級的大氣修正精度，衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)需要工作在雙波長測量模式，采用大氣色散差的方法來修正大氣延遲。利用兩個波長的激光對同一個目標(biāo)衛(wèi)星進(jìn)行測量，通過兩個波長在待測距離上的往返時間之差，給出大氣修正值。

衛(wèi)星激光測距中由于衛(wèi)星位置距地面遠(yuǎn)，測距系統(tǒng)要求的激光輸出功率高，能量大，對發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的激光損失閾值提出了更高的要求。目前高功率、大能量的激光發(fā)射多采用凹透鏡與凸透鏡組成的透射式望遠(yuǎn)鏡作為發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，由于透射式望遠(yuǎn)鏡中的材料對各波長的折射率不同，不同的波長下的激光發(fā)射角也不同，不利于雙波長或多波長的激光發(fā)射。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高功率雙波長激光自準(zhǔn)直出射角相同的發(fā)射裝置，包括：波長分束鏡，45°高反鏡，自準(zhǔn)直延時控制器，波長合束鏡，第一45°反射鏡，第二45°反射鏡，PSD位移傳感器，光電探測器，消色差望遠(yuǎn)鏡。雙波長高功率激光經(jīng)所述的波長分束鏡分束，分束后各波長的激光經(jīng)所述的自準(zhǔn)直延時控制器至所述的波長合束鏡，合為一束光，經(jīng)所述的第一45°反射鏡，部分透射至所述的PSD位移傳感器，所述的PSD位移傳感器探測各波長的光束，并將探測值返回至對應(yīng)的所述的自準(zhǔn)直延時控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋；經(jīng)所述的第一45°反射鏡反射光再經(jīng)所述的第二45°反射鏡，部分透射至所述的光電探測器，所述的光電探測器觀測各波長對應(yīng)的激光脈沖波形，測得各波長對應(yīng)波形之間的延時量，通過所述的自準(zhǔn)直延時控制器，調(diào)節(jié)光路延時。經(jīng)所述的第二45°反射鏡反射的高功率激光最后經(jīng)所述的消色差望遠(yuǎn)鏡發(fā)射出去。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的波長分束鏡鍍有一個波長反射的高反膜，另一波長透射的高透膜。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的自準(zhǔn)直延時控制器，由所述的第一自準(zhǔn)直延時控制器與所述的第二自準(zhǔn)直延時控制器組成，所述的第一自準(zhǔn)直延時控制器與所述的第二自準(zhǔn)直延時控制器實(shí)現(xiàn)各自一個波長的自準(zhǔn)直與延時控制。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的45°高反鏡由所述的第一45°高反射鏡與所述的第二45°高反鏡組成。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的第二自準(zhǔn)直延時控制器前后由所述的第一45°高反射鏡進(jìn)行光路的入射，所述的第二45°高反鏡出射。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的自準(zhǔn)直延時控制器由所述的擴(kuò)束鏡，所述的延時光路調(diào)節(jié)鏡，所述的第一電動鏡，所述的第二電動鏡組成。所述的擴(kuò)束鏡對入射波長的激光進(jìn)行擴(kuò)束，發(fā)散角壓縮；所述的第一電動鏡、所述的第二電動鏡自動調(diào)節(jié)光路；所述的延時調(diào)節(jié)鏡對入射波長的激光進(jìn)行光程的延時調(diào)節(jié)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的高反鏡、所述的擴(kuò)束鏡、所述的延時光路調(diào)節(jié)鏡、所述的第一電動鏡、所述的第二電動鏡鍍有與入射波長激光相一致的高閾值高反膜或高透膜。