一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置及方法

文档序号:32242026发布日期:2022-11-18 22:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置,包括光纤收发模块(1)、平行光管(2)、被测激光跟踪系统(3),所述的光纤收发模块(1)由信标光发射光纤接口(1-1)、信号光接收光纤接口(1-2)及探测器(1-3)组成;所述的平行光管(2)由主镜(2-1)及折转镜(2-2)组成;所述的被测激光跟踪系统(3)由抛物面主镜(3-2)、抛物面次镜(3-1)、压电反射镜(3-3)、分光片(3-4)、准直器(3-5)及跟踪相机(3-6)组成;其特征在于:所述的波分复用器的一端处于平行光管(2)的焦面处;所述的信标光发射光纤接口(1-1)发射信标光,经过波分复用器及平行光管(2)后进入被测激光跟踪系统(3)内,依次经过抛物面主镜(3-2)、抛物面次镜(3-1)、压电反射镜(3-3)、分光片(3-4),最后被跟踪相机(3-6)跟踪;被测激光跟踪系统(3)通过准直器(3-5)发射信号光,信号光依次经过被测激光跟踪系统(3)、平行光管(2)后耦合进入信号光接收光纤接口(1-2),最后被探测器(1-3)探测。2.根据权利要求1所述的一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置,其特征在于:所述的光纤收发模块(1)由信标光发射光纤接口(1-1)、信号光接收光纤接口(1-2)及探测器(1-3)组成;所述的信标光发射光纤接口(1-1)用于发射跟踪用的信标光,所述的信号光接收光纤接口(1-2)的外包层采用黑色套管以防止背景光,同时信号光接收光纤接口(1-2)与探测器(1-3)相连。3.根据权利要求1所述的一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置,其特征在于:所述的平行光管(2)为常规的平行光管,由主镜(2-1)和次镜(2-2)组成,面形偏差rms值小于λ=632.8nm。4.根据权利要求1所述的一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置,其特征在于:所述的被测激光跟踪系统(3)由抛物面主镜(3-2)、抛物面次镜(3-1)、压电反射镜(3-3)、分光片(3-4)、准直器(3-5)及跟踪相机(3-6)组成;所述的抛物面主镜(3-2)、抛物面次镜(3-1)面形偏差rms值小于λ=632.8nm,镀膜波段与激光波长相匹配;所述的压电反射镜(3-3)与跟踪相机(3-6)进行闭环,通过改变跟踪相机(3-6)的跟踪点来控制压电反射镜(3-3);所述的分光片(3-4)能够将信标光和信号光进行分离;所述的激光发射准直器(3-5)能够发射准直的信号光。5.一种基于权利要求1所述的采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置的同轴度测量方法,其特征在于方法步骤如下:1)平行光管(2)与被测激光跟踪系统(3)的对准:首先将信标光引入至信标光发射光纤接口(1-1),经光纤收发模块(1)和平行光管(2)准直后产生平行光束,平行的信号光进入被测激光跟踪系统(3)。调整被测激光跟踪系统(3)的方位、俯仰方向,使得信标光入射到跟踪相机(3-6)中,然后开启跟踪;2)信号光引入至信号光接收光纤接口(1-2):信号光经过激光发射准直器(3-5)准直,经被测激光跟踪系统(3)发射,信号光经过平行光管(2)后汇聚于焦面位置,最终进入信号光接收光纤接口(1-2),被探测器(1-3)接收;3)十字扫描法测量同轴度:采用十字扫描法采集信号光远场的分布,首先以跟踪模块(3-6)中心位置a的跟踪点(x,y)为基准点,上下左右更改跟踪点直至能量都变为零,记录水
平和竖直轴的量程,取水平和竖直轴的量程的中间值,记为(x

,y

),根据计算出激光收发同轴度,上式中θ为同轴度,f为平行光管(2)的焦距。

技术总结
本发明公开了一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置及方法。该发明利用波分复用器将信标光发射与信号光接收合为一体,组成一个能够同时发射信标和接收信号光的模块,将该模块放置于平行光管焦面处与平行光管共同组成检测系统;被测系统具备跟踪功能,利用平行光管产生平行信标光,被测系统跟踪信标光后发射信号光,信号光经过平行光管会聚后被光纤接收。通过改变跟踪点来完成信号光的扫描,根据扫描的功率或单光子计数来寻找光斑中心位置,通过计算得到主动光电系统收发同轴度。本发明测试方法简单,装置搭建方便,通过被测系统的跟踪功能来实现激光收发同轴度的测量。统的跟踪功能来实现激光收发同轴度的测量。统的跟踪功能来实现激光收发同轴度的测量。


技术研发人员:宋志化 吴金才 张亮 何志平
受保护的技术使用者:中国科学院上海技术物理研究所
技术研发日:2022.07.11
技术公布日:2022/11/17
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