[发明专利]一种转盘式机械快门同步时序控制方法

权利要求书

1.一种转盘式机械快门同步时序控制方法，与转盘式机械快门装置配套使用，在脉冲激光器光束及光谱特性测试应用中控制激光器的发射时序和快门后的激光频率与脉冲分布形式，其特征在于实现步骤如下：

（1）脉冲激光器工作在外部触发模式下，所需脉冲激光器工作频率f已知，通过测量得到脉冲激光器脉冲宽度△t、光斑水平方向尺寸×垂直方向尺寸，即H×V及输出光脉冲与脉冲激光器外部触发信号延时△T1；

（2）固定在机械快门装置支架上的，用于同步电信号输出的U型光开关位于转盘中心下方，可上下调节，实现转盘尺寸可调；

（3）转盘式机械快门的转盘设计：转盘边缘的外孔用于生成电信号，转盘内孔为通光孔；通过转盘式机械快门的转速、U型光开关长度及脉冲激光器最高重复频率f_max确定所需转盘半径；转盘半径确定后，根据所需激光器工作频率f、光斑尺寸、脉冲宽度和转盘式机械快门转速、用于电信号输出的U型光开关长度计算确定转盘内孔及转盘边缘的外孔个数和尺寸，同时确定相对于转盘转动方向的转盘内孔前沿与对称方向上的转盘边缘的外孔前沿在同一直线上；

（4）计算转盘内孔内径处转过距离所用时间△T2，其中a是大于1的常数，确保激光光束信息不被转盘遮挡；

（5）测量转盘式机械快门中U型光开关与转盘中心间距离相对转盘垂直轴的夹角△θ，与转盘转动方向同向时，△θ为正值，否则为负值，同时计算转盘转过角度△θ时所用时间△T3；

（6）通过信号发生器生成脉冲激光器所需外部触发信号，其中信号发生器由转盘式机械快门电信号控制，并通过计算确定信号延时范围△T2-△T1-△T3≤△T≤(△T2-△T1-△T3)+t-A×△t，如果计算得到△T2-△T1-△T3＜0，则延时范围为nf+ΔT2-ΔT1-ΔT3≤ΔT≤(nf+ΔT2-ΔT1-ΔT3)+t-A×Δt,]]>其中t为机械快门完全通光时间，A为大于1的常数，n为不小于1的整数，调节n的大小使通过控制脉冲激光器发射时序使脉冲激光器的脉冲与转盘内孔完全通光时间同步，实现脉冲激光器的脉冲选取。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式机械快门同步时序控制方法，其特征在于：所述步骤（1）中输出光脉冲与脉冲激光器外部触发信号延时△T1计算方法为：脉冲激光器工作在外部触发模式下，触发信号由信号发生器生成，用高速探测器测量脉冲激光器输出光信号，通过示波器测量脉冲激光器外部触发信号与探测器信号间延时。

3.根据权利要求1所述的一种转盘式机械快门同步时序控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中转盘式机械快门转盘设计：转盘边缘的外孔个数N2、转速ω（转/秒）和脉冲激光器频率关系为f＝N2×ω，N2与ω根据所需脉冲激光器频率进行修改，转盘边缘的外孔扇形角θ2、外孔内径R3和外径R4需确保转盘式机械快门有电信号输出并能触发信号发生器生成脉冲激光器外部触发信号；转盘内孔个数N1应满足1≤N1＜N2，根据实际应用通过改变内孔个数及分布确定快门后激光频率及脉冲分布形式，即连续的周期相同的单脉冲或者多个脉冲中几个连续脉冲等分布形式，内孔内径R1、外径R2、扇形角θ1确保在转盘通光时间T内，只有一个脉冲激光通过转盘内孔，并且激光光束信息不被转盘遮挡，即完全通光时间t大于激光器脉冲的宽度。