[發明專利]一種工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置

在審

• 申請號: 202110399993.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112987205A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 羅飛;廉明;張曉強;陳興無;金濤;張皓月;翟佳鑫
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院戰略技術裝備發展中心
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 趙以鵬

本發明公開了一種工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置，包括第一光源、第二光源、第一反射鏡、耦合鏡及第二反射鏡；第一光源發出的激光經第一反射鏡和耦合鏡的反射面反射后與第二光源發出的經耦合鏡透射后的激光合成一束高能激光束，所述高能激光束經第二反射鏡反射后進入后續激光系統。本發明的裝置可實現多激光光源的高效率精準耦合，降低單激光子束功率負荷，提高輸出打擊總功率，提高產品裝調精度及可操作性，縮短裝配檢測周期，增強組件模塊的可互換性。

技術領域

本發明涉及機載激光發射子系統技術領域，特別涉及一種工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置。

背景技術

機載激光系統中，由于受單組光源能量的限制，需要將多組激光光源耦合成一束高精度強激光束。較車載、艦載激光系統空間容納寬裕相比，機載激光系統需要成倍縮減作戰部件體積，最大比例減小占空比。目前相關產品存在三類較明顯的弊端：1.工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置空間體積大。導致激光光源發射系統整體尺寸可控性差，不利于系統輕量化集成，可搭載平臺受限，阻礙了機載激光系統向實際應用中的推廣；2.多光源耦合效率低。為實現強激光輸出，通常需要將多組激光光源耦合成一束高能激光束，以此實現高能毀傷效果，現有的合成方式效率較低，增加了系統子束壓力。3.激光準直耦合裝置可調性差。裝配過程需要借助繁雜的輔助設備，可替換性差，不利于產品的快速轉化與產業化生產。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中不足，提供一種工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置，可實現多激光光源的高效率精準耦合，降低單激光子束功率負荷，提高輸出打擊總功率，提高產品裝調精度及可操作性，縮短裝配檢測周期，增強組件模塊的可互換性。

為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：

一種工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置，包括第一光源、第二光源、第一反射鏡、耦合鏡及第二反射鏡；第一光源發出的激光經第一反射鏡和耦合鏡的反射面反射后與第二光源發出的經耦合鏡透射后的激光合成一束高能激光束，所述高能激光束經第二反射鏡反射后進入后續激光系統，本裝置中，為實現較高輸出功率要求，同時降低子束自身壓力，采用耦合的方式將兩束不同波段的激光耦合成一束高能激光束(分色耦合)，在具體裝調中先控制光瞳誤差后控制光軸誤差，本裝置中可調元件為第一反射鏡、第二反射鏡，設計第一光源于第二光源控制光瞳誤差，可通過精密機械加工保證，設計第一反射鏡與第二反射鏡控制光軸角度，借助精密光學設備可快速完成光軸精密耦合，裝調完成后作為整體單元裝配于產品中，可模塊化拆卸更換。

進一步地，在所述耦合鏡朝向第二光源的一面鍍有高透膜，耦合鏡的另一面鍍有高反膜，在第一反射鏡朝向第一光源的一面鍍有高反膜，在第二反射鏡朝向第二光源的一面鍍有高反膜。

進一步地，所述第一光源與第二光源為兩個激光波長不同但功率相同的激光光源。

進一步地，所述第一光源、第二光源在垂直方向的距離為x，第一反射鏡距離第一光源在水平方向的距離為y，第一反射鏡的入射光與反射光之間的夾角為θ。

進一步地，θ、y的值均不大于預設閾值，且y值隨θ、x的值減小而增加，即為提高耦合效率，角度值θ應盡量小；為縮減空間，距離值y應盡量小，在保證第二光源經耦合鏡前表面反射的激光不毀傷自身前提下，距離y值會隨θ、x減小而增加。

進一步地，θ為15°，x為35mm，y為110mm。

進一步地，第一光源發出的激光波長為1064nm，第二光源發出的激光波長為1080nm。

本發明與現有技術相比，具有以下的有益效果：

本發明的工程應用中的三維可調激光分色耦合裝置，可實現多激光光源的高效率精準耦合，降低單激光子束功率負荷，提高輸出打擊總功率，提高產品裝調精度及可操作性，縮短裝配檢測周期，增強組件模塊的可互換性，且整體空間尺寸可滿足大部分激光發射系統的使用要求，具有較高的可適配性。

附圖說明