[實用新型]一種激光棉花打頂裝置的光路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022276870.5
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN214206480U
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏博;王宇;李春楊;買春亮;汪應軍
• 申請（專利權(quán)）人: 石河子大學
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08;A01G7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

棉花是我國重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要。探索出適用性更強的、高效的農(nóng)作物打頂方法已成為當務(wù)之急。相比于機械式打頂機，激光非接觸式原理為更快的作業(yè)操作提供可能性。其原理是，激光器發(fā)出一條激光光路，通過反射鏡片傳遞到分束鏡片，將一條激光光路分成三束并傳遞到振鏡系統(tǒng)的凸透鏡片，此時通過控制器來改變激光振鏡系統(tǒng)的參數(shù)與凸透鏡的偏振方向?qū)⑼雇哥R接收到的三束激光光束聚焦到棉花頂端，利用激光傳遞的熱能除去棉花頂端植株。本實用新型導光光路線簡單、容易控制，三線一點的聚焦光線顯著提高了激光燒蝕效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種激光棉花打頂裝置的光路,屬于飛秒激光應用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機械式的打頂對農(nóng)作物的損傷難以避免，其機械慣性的克服目前還沒有解決，但是利用激光非接觸式原理的棉花打頂機可能會較好地解決這個問題。隨著激光器，振鏡這種精密儀器的不斷普及和發(fā)展，首先激光器的工作環(huán)境可以大大改善，不需要嚴格穩(wěn)定的環(huán)境也能穩(wěn)定運行。導光系統(tǒng)的透光和反射率能大大提高，那么將很有可能只利用一個激光器發(fā)射激光，完成多行不止兩行棉株的打頂，效率大大提高，更加適應大規(guī)模棉花種植區(qū)。

實用新型內(nèi)容

基于上述技術(shù)背景，使得激光棉花打頂高加工效率成為可能。本實用新型通過合理的設(shè)計光路，控制激光器的能量與各光路的反射角度，最后達到高效率加工。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本實用新型提出一種激光棉花打頂裝置的光路，包括激光器、控制器、反光鏡、主光路、分束鏡a、分束鏡b、振鏡系統(tǒng)a、凸透鏡a、振鏡系統(tǒng)b、凸透鏡b、振鏡系統(tǒng)c、凸透鏡c、棉花頂端植株、光路a、光路b、光路c、分光路a、分光路b、分光路c、分光路d20組成；其特征在于激光器、振鏡系統(tǒng)a、振鏡系統(tǒng)b、振鏡系統(tǒng)c通過電源線與控制器相連；光路a、光路b以及光路c三條光路聚焦在棉花頂端植株上。

所述的激光器發(fā)出的主光路通過反光鏡反射到分束鏡a上，此時光路分成兩束分光路a與分光路b；分光路b傳遞到分束鏡b，并將其分成分光路c與分光路d兩束光路。

所述的凸透鏡a通過振鏡系統(tǒng)a控制，接收分光路a反射出光路a；凸透鏡 b通過振鏡系統(tǒng)b控制，接收分光路c反射出光路b；凸透鏡c通過振鏡系統(tǒng)c 控制，接收分光路d反射出光路c。

所述的反光鏡垂直于地面，且偏角為45°，并于分束鏡a、分束鏡b、凸透鏡b、振鏡系統(tǒng)b在同一水平線；其中分束鏡a的透射率與反射率之比為7:3，分束鏡b的透射率與反射率之比為5:5。

所述的分束鏡a垂直于地面，且偏角為135°，并于振鏡系統(tǒng)a、凸透鏡a 在同一豎軸線；分束鏡b垂直于地面，且偏角為45°，并于振鏡系統(tǒng)c、凸透鏡 c在同一豎軸線。

本實用新型專利的工作過程是：如圖1、2所示，激光器由控制器控制其參數(shù)如激光能量、重復頻率、脈沖數(shù)量等都根據(jù)工作環(huán)境通過控制器調(diào)整，激光器發(fā)出主光路通過反光鏡反射到分束鏡a上，按照透射率:反射率為7:3比例分束成兩條光路分別為透射光路分光路b與反射光路分光路a，分光路a傳遞到凸透鏡a反射出光路a，通過控制振鏡系統(tǒng)a來控制凸透鏡a從而改變光路a的方向。分光路b傳遞到分束鏡b,按照透射率:反射率為5:5比例分束成兩條光路分別為透射光路分光路c與反射光路分光路d，分光路c傳遞到凸透鏡b反射出光路 b，通過控制振鏡系統(tǒng)b來控制凸透鏡b從而改變光路b的方向。分光路d傳遞到凸透鏡c反射出光路c，通過控制振鏡系統(tǒng)c來控制凸透鏡c從而改變光路c 的方向。最終光路a、光路b以及光路c在棉花頂端植株聚焦，通過三條激光產(chǎn)生的熱能將其去除。

附圖說明

圖1是本實用新型的俯視圖。

圖2是本實用新型的側(cè)視圖。