单透镜近远场基准装置制造方法及图纸

技术编号:11320059 阅读:117 留言:0更新日期:2015-04-22 09:27
一种单透镜近远场基准装置。本发明专利技术采用单透镜同时将光束近场和远场成像在CCD上,CCD作为近、远场的共同基准,从一幅图像中既获得自动准直必须的光束的近场,又获得光束的远场,通过一幅图像就可以处理出光束与基准的偏差。与传统分离设计的近远场准直基准相比,光路更加紧凑,通过简化准直光路及减少图像处理数据量,进而提高自动准直速度。该近远场基准装置结构简单,易于实现,可有效提高自动准直图像数据获取和处理速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光自动准直,特别是一种单透镜近远场基准装置
技术介绍
在高功率激光及一般的激光研宄中,激光光束传播方向性好,相应的光学系统往 往只针对某一特定光束传播方向设计。因此,在光学系统设计中,往往设计光束方向控制系 统来实现光束传播方向的控制,特别是在高功率激光系统中,由于光束传播方向控制精度 要求高,系统结构复杂,通常采用高精度计算机自动准直的方法实现整个光学系统的自动 准直。随着高功率激光技术的发展,激光系统规模越来越庞大,迫切需要提高现有光束自动 准直的速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种单透镜近远场基准装置,该装置为大规模激光系统的自 动准直基准提供一种理想选择。 为实现上述目标,本专利技术的技术解决方案如下: 一种单透镜近远场基准装置,其特点在于:该装置包括沿待准直光束输入方向依 次的主透镜、平行平板和CCD,所述的平行平板位于所述的主透镜的焦点之前,所述的平行 平板的法线方向和所述的CCD的像面法线方向均与所述的主透镜的光轴严格平行,所述的 CCD的像面位于主光束经所述的平行平板二次反射的汇聚点上,所述的CCD的输出端与计 算机的输入端相连。 所述的C⑶的中心位于主透镜的光轴上。 所述的平行平板具有沿光轴方向的移动导轨。 本专利技术单透镜近远场基准装置的主透镜的主轴确定一条直线,该直线即为装置的 基准。当光束近场图像和远场图像的中心与CCD的中心重合时,表明待准直光束传播方向 已经调节到与装置的基准重合,即实现装置的准直基准功能。 光束近场中心的识别只需要通过标记点或光束轮廓就可以获取;光束远场中心位 于近场图像内,由于是光束远场区域叠加了光束近场,故光束远场区域的亮度比光束近场 轮廓区域要高,可以比较方便地识别远场方向。从准直图像中识别出光束的近场中心及远 场中心的位置,根据光学系统特点,计算机解析出待准直光束的传输矩阵。可将其反馈给自 动控制系统,控制系统根据反馈控制信号进行光束传输方向控制,实现自动准直。【附图说明】 图1是本专利技术单透镜近远场基准装置的示意图 图中: 1-主透镜;2-平行平板;3-CQ) ;4_计算机。 图2是同时含有近场及远场图像的准直图像不意图【具体实施方式】 下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明,但不应以此限制本专利技术的保护范 围。 图1是本专利技术单透镜近远场基准装置示意图,由图可见,本专利技术单透镜近远场基 准装置由主透镜1、平行平板2、CCD3和计算机4构成。图2是待准直光束偏离目标光轴时 的准直图像示意图,近场图样坐标为(xn,yn),远场图样坐标中心为(xf,yf)。以此为例进行 分析。 主透镜1焦距为f,主透镜1到达平行平板2前表面的距离为,平行平板的厚度 为d。当待准直光束与目标方向完全重合时,待准直主光束二次反射汇聚于点02,我们称之 为远场点,〇 2离平行平板的距离为a2;主光束透过平行平板后,在汇聚之前到达(XD像面, (XD感应到一个汇聚之前的光斑,我们称之为近场光斑。 根据光传输矩阵,近场光束从主透镜前表面到达CCD的传输矩阵为:【主权项】1. 一种单透镜近远场基准装置,其特征在于:该装置包括沿待准直光束输入方向依次 的主透镜(1)、平行平板(2)和CCD (3),所述的平行平板(2)位于所述的主透镜(1)的焦点 之前,所述的平行平板(2)的法线方向和所述的CCD (3)的像面法线方向均与所述的主透镜 (1)的光轴严格平行,所述的CCD(3)的像面位于主光束经所述的平行平板(2)二次反射的 汇聚点上,所述的CCD(3)的输出端与计算机(4)的输入端相连。2. 根据权利要求1所述的单透镜近远场基准装置,其特征在于所述的CCD (3)的中屯、位 于主透镜的光轴上。3. 根据权利要求1所述的单透镜近远场基准装置,其特征在于所述的平行平板具有沿 光轴方向移动导轨。【专利摘要】一种单透镜近远场基准装置。本专利技术采用单透镜同时将光束近场和远场成像在CCD上,CCD作为近、远场的共同基准,从一幅图像中既获得自动准直必须的光束的近场,又获得光束的远场,通过一幅图像就可以处理出光束与基准的偏差。与传统分离设计的近远场准直基准相比,光路更加紧凑,通过简化准直光路及减少图像处理数据量,进而提高自动准直速度。该近远场基准装置结构简单,易于实现,可有效提高自动准直图像数据获取和处理速度。【IPC分类】G02B27-30【公开号】CN104536149【申请号】CN201410833519【专利技术人】唐顺兴, 朱健强, 朱宝强, 郭亚晶, 惠宏超 【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月23日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单透镜近远场基准装置,其特征在于:该装置包括沿待准直光束输入方向依次的主透镜(1)、平行平板(2)和CCD(3),所述的平行平板(2)位于所述的主透镜(1)的焦点之前,所述的平行平板(2)的法线方向和所述的CCD(3)的像面法线方向均与所述的主透镜(1)的光轴严格平行,所述的CCD(3)的像面位于主光束经所述的平行平板(2)二次反射的汇聚点上,所述的CCD(3)的输出端与计算机(4)的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐顺兴朱健强朱宝强郭亚晶惠宏超
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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