CN102853716A - 一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置 - Google Patents

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韩旭东
徐新行
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本发明用于同波段不同波长激光合束对准的装置涉及激光合束对准技术领域，该装置包括第一激光器（1）、第一透镜（2）、第一二维摆镜（3）、第二激光器（4）、第二透镜（5）、第二二维摆镜（6）、第三激光器（7）、第三透镜（8）、第三二维摆镜（9）、分束镜（10）和二维摆镜闭环控制回路；所述二维摆镜闭环控制回路包括相机（11）和控制器（12）。本发明的有益效果是：该装置仅需使用一个探测器进行位置检测就能实现对同波段不同波长激光合束对准，同时还大幅提高了激光的合束对准精度。

Description

一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置
技术领域
本发明涉及激光合束对准技术领域，具体涉及一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置。
背景技术
激光合束对准技术是在光电对抗领域用于实现干扰激光共轴对准的关键技术，文献“公开号为CN 102519305 A的中国发明专利”公开了一种用于红外多谱段激光监视对准的装置。该发明采用3个四象限探测器分别对3台激光器的发射激光进行位置监测，进而为快速反射镜提供反馈信息，实现3路出射激光的精确对准与同轴。该装置原理简单，实现方便，但每1束激光需要1个单独的探测器进行位置检测，制造成本高、占用空间大，且3个探测器的基准位置需要精确的对比标校，因此，发射激光的合束对准精度有限。
发明内容
为了解决现有激光合束对准技术在对同一波段范围不同波长的多路发射激光进行合束对准时，每束激光都需要单独的探测器进行位置检测，多个探测器的基准位置需要精确的对比标校以及激光的合束对准精度有限的技术问题，本发明提供一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置包括：第一激光器、第一透镜、第一二维摆镜、第二激光器、第二透镜、第二二维摆镜、第三激光器、第三透镜、第三二维摆镜、分束镜和二维摆镜闭环控制回路，二维摆镜闭环控制回路包括相机和控制器；
第一激光器发出的激光束经第一透镜调整发散角之后被第一二维摆镜的全反射以后形成第一出射光束，第一出射光束分别经第二二维摆镜和第三二维摆镜完全透射后入射到分束镜；分束镜将第一出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第一干扰激光；分束镜同时还将第一出射光束其余的能量透射，成为第一参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第一参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第一二维摆镜的倾角的调整控制命令；
第二激光器发出的激光束经第二透镜调整发散角之后被第二二维摆镜的前镜面反射并形成第二出射光束；第二出射光束经第三二维摆镜完全透射后入射到分束镜；分束镜将第二出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第二干扰激光；分束镜同时还将第二出射光束其余的能量透射，成为第二参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第二参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第二二维摆镜的倾角的调整控制命令；
第三激光器发出的激光束经第三透镜调整发散角之后被第三二维摆镜的前镜面反射并形成第三出射光束；第三出射光束直接入射到分束镜，分束镜将第三出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第三干扰激光；分束镜同时还将第三出射光束其余的能量透射，成为第三参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第三参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第三二维摆镜的倾角的调整控制命令。
上述第一激光器、第二激光器和第三激光器所发射激光的波长依次减小，并且三台激光器发射激光的波长都在相机探测器的探测范围内。第二二维摆镜和第三二维摆镜都是合束镜。
本发明的有益效果是：该装置仅需使用一个探测器进行位置检测就能实现对同波段不同波长激光合束对准，同时还大幅提高了激光的合束对准精度。
附图说明
图1是本发明用于同波段不同波长激光合束对准的装置的结构示意图；
图2是二维摆镜闭环控制回路的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1至图2所示，本发明用于同波段不同波长激光合束对准的装置包括：第一激光器1、第一透镜2、第一二维摆镜3、第二激光器4、第二透镜5、第二二维摆镜6、第三激光器7、第三透镜8、第三二维摆镜9、分束镜10和二维摆镜闭环控制回路，二维摆镜闭环控制回路包括相机11和控制器12。
第一激光器1发出的激光束经第一透镜2调整发散角之后被第一二维摆镜3的全反射以后形成第一出射光束，第一出射光束分别经第二二维摆镜6和第三二维摆镜9完全透射后入射到分束镜10。分束镜10将第一出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第一干扰激光。分束镜10同时还将第一出射光束其余的能量透射，成为第一参考光。二维摆镜闭环控制回路接收第一参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第一二维摆镜3的倾角的调整控制命令。
第二激光器4发出的激光束经第二透镜5调整发散角之后被第二二维摆镜6的前镜面反射并形成第二出射光束。第二出射光束经第三二维摆镜9完全透射后入射到分束镜10。分束镜10将第二出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第二干扰激光。分束镜10同时还将第二出射光束其余的能量透射，成为第二参考光。二维摆镜闭环控制回路接收第二参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第二二维摆镜6的倾角的调整控制命令。
第三激光器7发出的激光束经第三透镜8调整发散角之后被第三二维摆镜9的前镜面反射并形成第三出射光束。第三出射光束直接入射到分束镜10。分束镜10将第三出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第三干扰激光。分束镜10同时还将第三出射光束其余的能量透射，成为第三参考光。二维摆镜闭环控制回路接收第三参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第三二维摆镜9的倾角的调整控制命令。
第一激光器1、第二激光器4和第三激光器7所发射激光的波长依次减小，并且三台激光器发射激光的波长都在相机11 的探测范围内。第二二维摆镜6和第三二维摆镜9都是合束镜。
应用本发明的激光合束对准装置对同波段不同波长激光进行合束对准时，需分别对三台激光器所发射的激光进行单独校准调整。
当调整第一激光器1发射的激光时，需将第二激光器4和第三激光器7都关闭而只启动第一激光器1，此时，第一激光器1发射的激光首先经第一二维摆镜3完全反射形成第一出射光束，再顺次经第二二维摆镜6和第三二维摆镜9完全透射后到达分束镜10。分束镜10将第一出射激光99.99%能量直接反射进入主干扰光路成为第一干扰激光，并将该激光其余的能量透射成为第一参考光进入相机11中，形成第一出射激光的标靶像点。相机11监测该标靶像点相对于标靶中心的脱靶量并将其传送给控制器12，控制器12根据该脱靶量信息调整二维摆镜，使第一出射激光在相机上的脱靶量为（0,0），此时，第一激光器1发射的激光实现与作为标靶坐标Z轴的基准光路的精确对准重合。
当调整第二激光器4发射的激光时，需将第一激光器1和第三激光器7都关闭而只启动第二激光器4，同样利用二维摆镜闭环控制回路的调整功能实现第二激光器4发射的激光与作为标靶坐标Z轴的基准光路的精确对准重合。
当利用相同的原理使第三激光器7发射的激光实现与作为标靶坐标Z轴的基准光路的精确对准重合时，即完成了对同一波段范围内不同波段激光的合束对准。

Claims (3)

1.一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置，其特征在于：该装置包括第一激光器（1）、第一透镜（2）、第一二维摆镜（3）、第二激光器（4）、第二透镜（5）、第二二维摆镜（6）、第三激光器（7）、第三透镜（8）、第三二维摆镜（9）、分束镜（10）和二维摆镜闭环控制回路；所述二维摆镜闭环控制回路包括相机（11）和控制器（12）；
所述第一激光器（1）发出的激光束经第一透镜（2）调整发散角之后被第一二维摆镜（3）全反射形成第一出射光束，第一出射光束分别经第二二维摆镜（6）和第三二维摆镜（9）完全透射后入射到分束镜（10）；分束镜（10）将第一出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第一干扰激光；分束镜（10）同时还将第一出射光束其余的能量透射，成为第一参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第一参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第一二维摆镜（3）的倾角的调整控制命令；
所述第二激光器（4）发出的激光束经第二透镜（5）调整发散角之后被第二二维摆镜（6）的前镜面反射形成第二出射光束；第二出射光束经第三二维摆镜（9）完全透射后入射到分束镜（10）；分束镜（10）将第二出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第二干扰激光；分束镜（10）同时还将第二出射光束其余的能量透射，成为第二参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第二参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第二二维摆镜（6）的倾角的调整控制命令；
所述第三激光器（7）发出的激光束经第三透镜（8）调整发散角之后被第三二维摆镜（9）的前镜面反射形成第三出射光束；第三出射光束直接入射到分束镜（10）；分束镜（10）将第三出射光束99.99%的能量反射到主光路中，成为第三干扰激光；分束镜（10）同时还将第三出射光束其余的能量透射，成为第三参考光；二维摆镜闭环控制回路接收第三参考光并根据其成像点的脱靶量发出对第三二维摆镜（9）的倾角的调整控制命令。
2.如权利要求1所述的一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置，其特征在于：所述的第一激光器（1）、第二激光器（4）和第三激光器（7）发射的激光波长依次减小，并且三台激光器发射激光的波长都在相机（11）的探测范围内。
3.如权利要求1所述的一种用于同波段不同波长激光合束对准的装置，其特征在于：所述的第二二维摆镜（6）和第三二维摆镜（9）都是合束镜。
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