[发明专利]一种转盘式机械快门同步时序控制方法

摘要

一种转盘式机械快门同步时序控制方法，通过转盘式机械快门电信号控制信号发生器产生一定延时的激光器触发信号，实现激光器脉冲与转盘通光时间的完全同步。主要应用在高重复频率激光器单脉冲选取，使经过机械快门后的激光频率降低，在激光器光谱及光束特性测试等领域，消除了由于多脉冲叠加对测试结果的影响。本发明在同步时序控制方法设计过程中考虑了激光光斑尺寸，使经过机械快门后的激光光束特性不发生改变，另外本发明也可以根据需要对快门后的激光频率与脉冲分布形式进行调节，实现给定脉冲数的选取。

主权项

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。