[发明专利]光学元件智能调整系统及方法

权利要求书

1.一种光学元件智能调整系统，其特征在于，包括：

种子光源；

带有光学元件调整架的光路放大系统，所述种子光源向光路放大系统注入输入光；

传感器阵列，用来捕获光路放大系统输出光束的光束质量数据；

数据同步采集处理器，与传感器阵列连接；

主控计算机，与数据同步采集处理器连接，主控计算机通过数据同步采集处理器控制传感器阵列捕获输出光束的光束质量数据，所述数据同步采集处理器对光束质量数据进行处理，得到反映实际光束质量的综合性能指标，主控计算机将预设的目标函数与反映实际光束质量的综合性能指标进行比较，得到误差信号，并根据得到的误差信号计算出调整数据；

步进电机，与光学元件调整架连接；

步进电机集中控制器，与主控计算机和步进电机分别连接，主控计算机控制步进电机集中控制器根据计算得到的调整数据向步进电机发送控制信号，步进电机根据控制信号驱动光学元件调整架对光路放大系统中的光学元件进行位置和角度调整。

2.根据权利要求1所述的光学元件智能调整系统，其特征在于，传感器阵列包括霍尔传感器、CCD、光电探头、能量计、功率计、光谱仪，数据同步采集处理器包括模数转换器、现场可编程门阵列、数字信号处理器、随机存储器，其中，霍尔传感器、CCD、光电探头、能量计、功率计、光谱仪分别与模数转换器连接，模数转换器与现场可编程门阵列连接，数字信号处理器与现场可编程门阵列连接，数字信号处理器还与主控计算机连接，数字随机存储器分别与信号处理器和现场可编程门阵列连接。

3.根据权利要求1所述的光学元件智能调整系统，其特征在于，数据同步采集处理器通过PCI或网线连接到主控计算机。

4.根据权利要求1所述的光学元件智能调整系统，其特征在于，所述调整数据为步进电机移动的步数和移动方向。

5.一种光学元件智能调整方法，其特征在于，包括：

S1：根据设计要求，确定期望目标函数；

S2：种子光源向光路放大系统注入输入光；

S3：主控计算机通过数据同步采集处理器控制传感器阵列捕获输出光束的光束质量数据；

S4：数据同步采集处理器对光束质量数据进行数字滤波，得到真实反映光束质量的数据；

S5：判断实际光束质量是否满足设计要求，如果是，则结束；否则，执行S6；

S6：将滤波后的数字信号进行归一化处理，并根据其在期望目标函数中的各自权重，得到反映实际光束质量的综合性能指标；

S7：将系统设定的期望目标与反映实际光束质量的综合性能指标进行比较，得到指标的误差信号；

S8：根据得到的误差信号，计算各步进电机移动的步数和移动方向；

S9：步进电机驱动光学元件调整架对相应的光学元件进行位置和角度调整，得到新的光束输出；然后执行S3。

6.根据权利要求5所述的光学元件智能调整方法，其特征在于，传感器阵列包括霍尔传感器、CCD、光电探头、能量计、功率计、光谱仪，数据同步采集处理器包括模数转换器、现场可编程门阵列、数字信号处理器、随机存储器，其中，霍尔传感器、CCD、光电探头、能量计、功率计、光谱仪分别与模数转换器连接，模数转换器与现场可编程门阵列连接，数字信号处理器与现场可编程门阵列连接，数字信号处理器还与主控计算机连接，数字随机存储器分别与信号处理器和现场可编程门阵列连接。