[发明专利]一种脉冲激光光斑综合测试系统及光斑测试方法

权利要求书

1.一种脉冲激光光斑测试方法，其特征在于,包括以下步骤：

【1】脉冲激光光斑综合测试系统加电，自检；

所述的脉冲激光光斑综合测试系统包括光学瞄准单元（6）、四象限光电探测器（7）、采集处理电路（8）、CCD成像探测器（14）、CCD处理单元（15）和图像显示单元（9），激光器（11）发出的脉冲激光照射至目标（3）后，其反射光斑（12）经过光学瞄准单元（6）同步入射至四象限光电探测器（7）和CCD成像探测器（14）上，CCD处理单元（15）对CCD成像探测器（14）处理获取光斑图像；采集处理电路（8）对四象限光电探测器（7）的输出电信号采集处理后得到光斑质心坐标；所述的光斑图像和光斑质心坐标实时显示在图像显示单元（9）上；所述的激光器（11）输出重频脉冲激光；激光输出脉宽为10-20ns、重复频率为1-50Hz；

所述的采集处理电路（8）包括核心控制单元、加法器、总信号AD单元，以及分别对应四象限光电探测器（7）四个象限的四只调理放大单元和四只象限AD单元；核心控制单元包括处理器、存储器和若干端口；加法器的输入端与四只调理放大单元的输出端联接，加法器的输出端与总信号AD单元的采样端联接；四只调理放大单元的输出端分别与对应的四只象限AD单元的采样端联接；总信号AD单元的输出端和触发端、四只象限AD单元的输出端和触发端分别与核心控制单元的端口联接；其中总信号AD单元和四只象限AD单元的采样频率不小于1GS/s；

核心控制单元的处理器接收到光斑跟踪开始指令后，首先触发总信号AD单元对前几个激光脉冲信号进行AD转换，并对转换数据进行处理，获得激光脉冲的前沿起始时刻、脉冲宽度和周期，根据处理结果设定触发时刻和触发时长，再同步触发CCD处理单元（15）和四只象限AD单元进行采集转换，获取光斑和光斑质心坐标并显示在图像显示单元（9）上；其中四只象限AD单元的触发时长为计算得到的激光脉冲宽度的1.2-1.5倍，四只象限AD单元的触发时刻比计算得到的激光脉冲来临时刻提前时间大于10ns；

【2】当脉冲激光光斑综合测试接收到光斑探测开始指令后，核心控制单元发出触发指令至总信号AD单元的触发端，触发总信号AD单元进行AD转换，并对开始指令后的前n个激光脉冲数据进行处理，获得激光脉冲信号的前沿起始时刻、脉冲宽度和周期，并计算得到后续激光脉冲来临时刻；

【3】在下一个脉冲来临之前，核心控制单元发出触发时刻提前于脉冲到来时刻的触发指令至四只象限AD单元和CCD处理单元的触发端，触发四只象限的AD单元和CCD处理单元采集信号，其中四只象限的AD单元采集的时长设定大于步骤【2】计算得到的激光信号的脉冲宽度，数据采集完成后获取光斑和光斑质心坐标并显示在图像显示单元上；

【4】重复步骤【3】，直到接收到光斑探测结束的指令；

其中n为2至10。

2.根据权利要求1所述的脉冲激光光斑测试方法，其特征在于：光斑图像和质心坐标的显示频率与激光脉冲的频率一致。

3.根据权利要求1所述的脉冲激光光斑测试方法，其特征在于：图像显示单元（9）中光斑质心坐标（53）以十字叉丝与光斑图像（52）显示在同一显示界面（50）中。

4.根据权利要求1所述的激光光斑测试方法，其特征在于：所述的光学瞄准单元（6）包括单透镜（38）和其后设置的半透半反射镜（35），聚焦光束经过半透半反射镜（35），分成反射光和透射光两束，一束成像至四象限光电探测器（7），另一束成像至CCD成像探测器（14）中。