一种利用单探测器合成远场提高双光束合成精度和指向精度的标定方法_3

文档序号:9578063阅读:来源:国知局
镜1-4透射进入合成传感器1-11 ;第二束光的大部分能量作为主光束经过合成分光组合镜1-4透射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜1-4反射进入合成传感器1-11。两路主光束合成后对接反射聚焦系统1-7作用于目标1-8上。
[0028]如图2所示所述的合成传感器1-11采用的是单探测器合束系统,第一激光器1-9和第二激光器1-10所发出的双波长光束A和B通过共有的光路缩束模块2-1缩束后,到达第一分光镜2-2,此时共有四种不同的传输路径。第一种传输路径为一部分能量的双波长光束A和B经过第一分光镜2-2透射、第四分光镜2-5反射、第五分光镜2-6透射、聚焦模块
2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-16的位置上,为合束以后的光轴图像;第二种传输路径为一部分能量的双波长光束A和B经过第一分光镜2-2透射、第四分光镜2-5透射、第一反射镜2-7反射、成像模块2-8透射、第二反射镜2-9反射、第六分光镜2-11透射后,到达探测器2-13,并成像于探测器靶面2-17的位置,为合束以后的光瞳图像;第三种传输路径为一部分能量的其中波长A的光束经过第一分光镜2-2反射、第二分光镜2-3透射、第四反射镜2-14和第三反光镜2-12反射、第三分光镜2-4和第五2-6反射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-18的位置,为A路光轴信息;第四种传输路径为一部分能量的波长为B光束经过分光镜1-2和1-3反射、分光镜1-4透射、分光镜1-6反射、分光镜
1-11反射后,到达探测器1-13,并聚焦于探测器靶面1-15的位置,为B路光轴信息。
[0029]如图3所不打开第一激光器1-9,其发出的光束波长为A,关闭第二激光器1-10 ;第一激光器1-9发出的光束大部分能量作为主光束合成分光组合镜1-4反射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜1-4透射进入合成传感器1-11 ;这部分能量的一部分光束经过第一种传输路径:第一分光镜2-2透射、第四分光镜2-5反射、第五分光镜
2-6透射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后、到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-16的位置A1点;另一部分能量光束经过第三种传输路径:第一分光镜2-2反射、第二分光镜2-3透射、第四反射镜2-14和第三反光镜2-12反射、第三分光镜2_4和第五2-6反射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-18的A2位置上。此时光束A的光轴质心A1点并没有聚焦到探测器靶面2-16的标定零点位置上,计算机运用PID算法将误差传给高压放大器,高压放大器把误差信号放大并驱动倾斜镜1-1向误差小的方向旋转,最终将光束A在靶面2-16上的质心A1闭环到标定零点ΑΓ位置上,与此同时聚焦在探测器靶面2-18的光轴质心A2也有个相对移动,光束A在靶面2-18的质心由A2移到了 A2'的位置上,A2'就作为光束A在探测器靶面2-18的标定零点。
[0030]如图4所不打开第二激光器1-10,其发出的光束波长为B,关闭第一激光器1-9 ;第二激光器1-10发出的光束大部分能量作为主光束经过合成分光组合镜1-4透射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜1-4反射进入合成传感器1-11 ;这部分能量的一部分光束经过第一种传输路径:第一分光镜2-2透射、第四分光镜2-5反射、第五分光镜2-6透射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后、到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-16的位置B 1点。波长为B的另一部分能量光束经过第四种传输路径:第一分光镜2-2和第二分光镜2-3反射、第三分光镜2-4透射、第五分光镜2-6反射、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-15的B2位置上。此时光束B的光轴质心B1点并没有聚焦到探测器靶面2-18的标定零点位置上,计算机运用PID算法将误差传给高压放大器,高压放大器把误差信号放大并驱动倾斜镜1-5向误差小的方向旋转,最终将光束B在靶面2-16上的质心B1闭环到标定零点的B1'位置上,与此同时聚焦在探测器靶面2-15的光轴质心B2也有个相对的移动,光束B在靶面2-15的质心由B2移到了 B2'的位置上,B2'就作为光束B在探测器靶面2-15的标定零点。
[0031]如图5所不将第一激光器1-9、第二激光器1-10同时打开,波长为A和波长为B的光束同时放出,第一激光器1-9发出的光束大部分能量作为主光束合成分光组合镜1-4反射标定第三步:将第一激光器1-9、第二激光器1-10同时打开,波长为A和波长为B的光束同时放出,第一激光器1-9发出的光束大部分能量作为主光束合成分光组合镜1-4反射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜1-4透射进入合成传感器1-11 ;第二激光器1-10发出的光束大部分能量作为主光束经过合成分光组合镜1-4透射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜1-4反射进入合成传感器1-11 ;波长为A和B的双波长光束的一部分能量光束经过第一种传输路径:第一分光镜2-2透射、第四分光镜2-5反射、第五分光镜2-6透射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后、到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-16的位置A1点和B 1点。波长为A的另一部分能量光束经过第三种传输路径:第一分光镜2-2反射、第二分光镜2-3透射、第四反射镜2-14和第三反光镜2-12反射、第三分光镜2-4和第五2-6反射、聚焦模块2-10透射并聚焦、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-18的A2位置上。波长为B的另一部分能量光束经过第四种传输路径:第一分光镜2-2和第二分光镜2-3反射、第三分光镜
2-4透射、第五分光镜2-6反射、第六分光镜2-11反射后,到达探测器2-13,并聚焦于探测器靶面2-15的B2位置上。通过驱动倾斜镜调整光束A质心A2和光束B质心B2,将探测器靶面2-18上的A2和探测器靶面上的2-15上的B2拉向A2'和B2',相应的靶面2_16的位置上的A1点和B1点必重合,且没有漂移,此方法在探测器靶面2-18,、2-15上提高了指向精度,消除了激光光束指向误差,保证了双光束在探测器靶面2-16的合成稳定。
【主权项】
1.一种利用单探测器合成远场提高双光束合成精度和指向精度的标定方法,采用的标定装置包括激光器入射光束、光束传输合成系统、以及光束稳定控制系统;光束传输合成系统包括:第一可调镜(1-1),第一传输镜(1-2),第二传输镜(1-3),合成分光组合镜(1-4),第二可调镜(1-5),第三传输镜(1-6),聚焦系统(1-7),目标(1-8),第一激光器(1-9),第二激光器(1-10);第一激光器(1-9)发出的激光光束经过第一可调镜(1-1)和第一传输镜(1-2),第二传输镜(1-3)到合成分光组合镜(1-4),第二激光器(1-10)发出的激光光束经过第二可调镜(1-5)和第三传输镜(1-6)进入合成分光组合镜(1-4),第一激光器(1-9)发出的第一激光光束,第一激光光束的大部分能量作为主光束经过合成分光组合镜(1-4)反射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜(1-4)透射进入光束稳定控制系统的合成传感器(1-11);第二激光器(1-10)发出的第二激光光束的大部分能量作为主光束经过合成分光组合镜(1-4)透射出去,极小部分能量作为测量光束经过合成分光组合镜(1-4)反射进入合成传感器(1-11);光束稳定控制系统执行光束指向信息探测、处理及控制功能,它包括合成传感器、计算机、高压驱动器、第一可调镜和第二可调镜;在合成传感器中利用单探测器对光瞳光轴同时成像的合束探测装置,提高了多光束合成指向精度,所述的利用单探测器提高双光束合成精度和指向精度的标定,首先必须对探测器探测靶面行政区域划分,把探测器探测靶面划分成四个区域,在工作时把四路测量信号分
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