[发明专利]一种低重频激光自准直装置及其准直方法

说明书

本发明公开了一种低重频激光自准直装置及其准直方法。本发明在自准直系统的激光器与第一自动控制镜片之间置入参考光系统，在得到参考光的光斑的初始位置数据后，在自准直系统加入自准直调节元件；通过观察剩下的参考光在第一探测器和第二探测器上的光斑位置数据来调节第一自动控制镜片和第二自动控制镜片，使参考光指向性实时控制，且参考光的传输不影响激光器输出的激光传输，因此当需要使用激光到应用终端时，能够矫正因传输过程以及终端的不稳定性带来的激光偏离；并且由于自准直系统的准直数据来自于参考光，因此不受激光重频限制。

技术领域

本发明涉及激光领域，具体涉及一种低重频激光自准直装置及其准直方法。

背景技术

激光自上世纪六十年代发明至今，已被大量应用在各个领域。为了提高激光的应用效率，希望激光能够长期准确地辐照在应用终端。然而由于激光自身具有指向稳定性问题，以及应用终端出环境恶劣情况，导致应用终端相对激光有抖动，因此，激光很难长期准确地辐照在应用终端。针对此，目前已有自准直系统，即通过自动控制系统矫正激光指向性，使激光能够长期稳定地辐照到应用终端上。

现有的自准直系统是通过一对自动控制的镜片以及各自对应的探测器组成。要完成自准直功能，需要探测器实时测量激光指向性，通过激光实时数据与预期调试目标进行比较后，将误差反馈给自动控制的镜片，调节镜片的角度实现激光指向性的校正。因此这样的自动控制系统需要激光具有一定重复频率，通常在Hz量级以上。

然而在很多应用中，激光是单发的，并非重频激光，这样的自准直系统无法实现激光指向性的校正。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种低重频激光自准直装置及其准直方法。

本发明的一个目的在于提出一种低重频激光自准直装置，为自准直系统提供激光指向性校正。

自准直系统包括第一自动控制镜片、第二自动控制镜片、反射镜片、分束片、第一探测器和第二探测器；其中，第一自动控制镜片和第二自动控制镜片均为反射镜，激光器发出的激光分别经第一自动控制镜片和第二自动镜片反射后输到应用终端；在应用终端前设置反射镜片，将经第一自动控制镜片和第二自动镜片反射后的激光反射至分束片，经分束片后激光被分成两路，其中一路被第一探测器接收，另一路经过聚焦透镜被第二探测器接收；分别在第一探测器和第二探测器上设定目标位置；第一探测器实时探测光斑的位置得到光斑的探测位置，根据探测位置与目标位置的差距，自动调节第一自动控制镜片，使第一探测器得到的光斑的探测位置接近目标位置；第二探测器实时探测光斑的位置得到光斑的探测位置，根据探测位置与目标位置的差距，自动调节第二自动控制镜片，使第二探测器得到的光斑的探测位置接近目标位置；通过反复调节第一和第二自动控制镜片，使得探测位置与目标位置的差距小于设定的数值；记录此时的第一探测器和第二探测器上的光斑位置数据为光斑的初始位置数据DATA1。

本发明的低重频激光自准直装置包括：参考光系统和自准直调节元件；低重频激光自准直装置包括两个阶段：参考光定位阶段和自准直调节阶段；