一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置，所述装置包括第一激光器、第一快反镜组件、第二激光器、第二快反镜组件、第一合束镜、分光镜、平行光管、缩束系统和控制器。该装置利用同一台平行光管分别监测同一波段范围内多路发射激光的角度误差，进而闭环控制相应的二维摆镜，实现各路发射光束与基准光路的自动调整平行；以及利用同一台缩束系统分别监测同一波段范围内多路发射光束的位置误差，进而闭环控制相应的一维平移台，实现其中一路发射光束位置与其他路发射光束位置的自动调整重合。本发明专利技术有效减少了探测器的数量，降低了制造成本，并且确保了监测基准的统一，有利于多路激光合束对准精度的提高。

An automatic alignment device for multi-channel laser beam combination in the same band

The invention provides an automatic alignment device for multi-channel laser beam combination in the same band, which comprises a first laser, a first fast mirror assembly, a second laser, a second fast mirror assembly, a first beam combination mirror, a spectroscope, a collimator, a beam reduction system and a controller. The device uses the same collimator to monitor the angle errors of multi-channel lasers in the same band, and then controls the corresponding two-dimensional pendulum mirror closed-loop to realize the automatic adjustment and parallelism between the emitted beams and the reference beams; and uses the same beam reduction system to monitor the multi-channel emitted beams in the same band. The position error is then closed-loop controlled by the corresponding one-dimensional translation platform, which realizes the automatic adjustment and coincidence of the position of the one-way emitted beam with that of the other-way emitted beam. The invention effectively reduces the number of detectors, reduces the manufacturing cost, ensures the unification of monitoring datum, and is conducive to improving the alignment accuracy of multi-channel laser beam combination.

【技术实现步骤摘要】
一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置
本专利技术涉及光电对抗领域，特别涉及一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置。
技术介绍
目前，在光电对抗领域一般采用固定导光镜、固定合束镜、逐个合束的方法来实现多路激光的合束对准，该方法结构简单、制造成本低、工作可靠性高，但装调难度大、合束对准精度不高，并且装置不具有调节环节，当温度、应力等因素变化时各激光束的角差、位差无法补偿。为解决上述问题，“公开号为CN102519305A的中国专利技术专利”公开了一种用于红外多谱段激光监视对准的装置。该专利技术采用3个四象限探测器分别对3台激光器的发射光束进行角度监测，进而为快速反射镜提供反馈信息，实现3路出射激光的精准平行调节。但该装置只能实现3路激光束角差的自动修正，对3路光束位差的自动校正依然无能为力。而且该装置中对于每1束激光均需要1个单独的探测器进行位置监测，不仅制造成本高、占用空间大，而且该装置中3个探测器的基准位置需要精确的对比标校，限制了激光的合束对准精度。
技术实现思路
为此，需要提供一种用于同一波段多路激光合束的自动对准的技术方案，用以解决现有的激光合束装置对准精度有限、制造成本高、占用空间大等问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置，所述装置包括：第一激光器、第一快反镜组件、第二激光器、第二快反镜组件、第一合束镜、第一导光镜、分光镜、平行光管、缩束系统和控制器；所述第一快反镜组件包括第一平移台、第一二维摆台、第一反射镜；所述第一反射镜设置于第一二维摆台上，所述第一二维摆台设置于第一平移台上；所述第二快反镜组件包括第二平移台、第二二维摆台、第二反射镜；所述第二反射镜设置于第二二维摆台上，所述第二二维摆台设置于第二平移台上；所述控制器分别与第一平移台、第一二维摆台、第二平移台、第二二维摆台、平行光管、缩束系统连接；所述第一激光器发出的第一激光经过第一反射镜进入第一合束镜，所述第二激光器发出的第二激光经过第二反射镜反射后进入第一合束镜，第一激光和第二激光在第一合束镜位置进行合束，形成合光束；所述第一导光镜设置于第一合束镜与分光镜之间；合光束经第一导光镜的透射部分为监视光束,监视光束经分光镜后，形成第一监视光束和第二监视光束，第一监视光束进入平行光管，第二监视光束进入缩束系统；所述平行光管用于检测第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差，并生成第一反馈信息；所述缩束系统用于检测第一激光与第二激光之间的位置偏差，并生成第二反馈信息；所述控制器用于接收第一反馈信息，并根据第一反馈信息实时调节第一二维摆台和第二二维摆台的倾斜角度，直至第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差在第一预设误差范围内；以及用于接收第二反馈信息，并根据第二反馈信息实时调节第一平移台和第二平移台的坐标位置，直至第一激光和第二激光的位置偏差在第二预设误差范围内。进一步地，所述装置还包括第二导光镜，所述第二导光镜设置于第二激光器与第二快反镜组件之间；所述第二激光器与第一激光器设置于不同的高度位置；第二激光经过第二导光镜发生竖直反射后进入第二反射镜，再经过第二反射镜竖直反射后进入第一合束镜；第一激光经过第一反射镜发生水平反射后进入第一合束镜。进一步地，进入第一合束镜的两路激光相互垂直。进一步地，所述第一导光镜用于对合光束进行反射，以使得第一预设百分比的合光束进入监视光路；第一预设百分比由第一导光镜对合光束的透射效率确定，第一预设百分比大于0且小于1％。进一步地，所述第一导光镜用于对合光束进行反射，以使得第二预设百分比的合光束进入主应用光路；第二预设百分比由第一导光镜对合光束的反射效率确定，第二预设百分比大于99％且小于100％。进一步地，所述第二预设百分比为99.99％，第一预设百分比为0.01％。进一步地，所述装置还包括第三激光器、第三导光镜、第三快反镜组件和第二合束镜组件；所述第三导光镜设置于第三激光器和第三快反镜组件之间；所述第三快反镜组件包括第三平移台、第三二维摆台、第三反射镜；所述第三反射镜设置于第三二维摆台上，所述第三二维摆台设置于第三平移台上；所述第二合束镜组件还包括第二合束镜和第四平移台；所述第二合束镜设置于第四平移台上；所述第三激光器发出的第三激光依次经过第三导光镜和第三反射镜竖直反射、第二合束镜水平反射后进入第一合束镜。进一步地，所述第三激光器与第一激光器设置于不同的高度位置。进一步地，所述第一反馈信息中还包含了第三激光与基准光路的角度偏差；所述第二反馈信息中还包含了第三激光分别与第一激光、第二激光之间的位置偏差。进一步地，所述位置偏差包括左右位置偏差量和高低位置偏差量，所述角度偏差包括左右角度偏差量和高低角度偏差量。区别于现有技术，上述技术方案所述的用于同一波段多路激光合束的自动对准装置，所述装置包括第一激光器、第一快反镜组件、第二激光器、第二快反镜组件、第一合束镜、分光镜、平行光管、缩束系统和控制器。该装置利用同一台平行光管分别监测同一波段范围内多路发射激光的角度误差，进而闭环控制相应的二维摆镜，实现各路发射光束与基准光路的自动调整平行；以及利用同一台缩束系统分别监测同一波段范围内多路发射光束的位置误差，进而闭环控制相应的一维平移台，实现其中一路发射光束位置与其他路发射光束位置的自动调整重合。本专利技术有效减少了探测器的数量，降低了制造成本，并且确保了监测基准的统一，有利于多路激光合束对准精度的提高。附图说明图1为本专利技术一实施例涉及的用于同一波段多路激光合束的自动对准装置的结构示意图；附图标记：1-第一激光器；2-第一快反镜组件；21-第一平移台；22-第一二维摆台；23-第一反射镜；3-第二激光器；4-第二导光镜；5-第二快反镜组件；51-第二二维摆台；52-第二反射镜；53-第二平移台；6-平行光管；7-缩束系统；8-分光镜；9-第一导光镜；10-第一合束镜。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1，本专利技术提供了一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置。在本专利技术中，同一波段是针对平行光管和缩束系统的探测器响应波段而言的，只要平行光管和缩束系统的探测器能够响应，都可以被认为是同一波段。所述装置包括：第一激光器1、第一快反镜组件2、第二激光器3、第二快反镜组件5、第一合束镜10、第一导光镜9、分光镜8、平行光管6、缩束系统7和控制器。所述第一导光镜9设置于第一合束镜10与分光镜8之间；所述第一快反镜组件2包括第一平移台21、第一二维摆台22、第一反射镜23；所述第一反射镜23设置于第一二维摆台22上，所述第一二维摆台22设置于第一平移台21上；所述第二快反镜组件5包括第二平移台53、第二二维摆台51、第二反射镜52；所述第二反射镜52设置于第二二维摆台51上，所述第二二维摆台51设置于第二平移台53上。二维摆台可以实现设置于其上的反射镜的二维小角度偏转运动，平移台则可以实现设置于其上的二维摆台及反射镜沿出射光线方向小范围的前后平移。所述控制器分别与第一平移台21、第一二维摆台51、第二平移台53、第二二维摆台51、平行光管6、缩束系统7连接；所述第一激光器1发出的第一激光经过第一反射镜23进入第一合束镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置，其特征在于，所述装置包括：第一激光器、第一快反镜组件、第二激光器、第二快反镜组件、第一合束镜、第一导光镜、分光镜、平行光管、缩束系统和控制器；所述第一快反镜组件包括第一平移台、第一二维摆台、第一反射镜；所述第一反射镜设置于第一二维摆台上，所述第一二维摆台设置于第一平移台上；所述第二快反镜组件包括第二平移台、第二二维摆台、第二反射镜；所述第二反射镜设置于第二二维摆台上，所述第二二维摆台设置于第二平移台上；所述控制器分别与第一平移台、第一二维摆台、第二平移台、第二二维摆台、平行光管、缩束系统连接；所述第一激光器发出的第一激光经过第一反射镜进入第一合束镜，所述第二激光器发出的第二激光经过第二反射镜反射后进入第一合束镜，第一激光和第二激光在第一合束镜位置进行合束，形成合光束；所述第一导光镜设置于第一合束镜与分光镜之间；合光束经第一导光镜的透射部分为监视光束,监视光束经分光镜后，形成第一监视光束和第二监视光束，第一监视光束进入平行光管，第二监视光束进入缩束系统；所述平行光管用于检测第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差，并生成第一反馈信息；所述缩束系统用于检测第一激光与第二激光之间的位置偏差，并生成第二反馈信息；所述控制器用于接收第一反馈信息，并根据第一反馈信息实时调节第一二维摆台和第二二维摆台的倾斜角度，直至第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差在第一预设误差范围内；以及用于接收第二反馈信息，并根据第二反馈信息实时调节第一平移台和第二平移台的坐标位置，直至第一激光和第二激光的位置偏差在第二预设误差范围内。...

【技术特征摘要】
1.一种用于同一波段多路激光合束的自动对准装置，其特征在于，所述装置包括：第一激光器、第一快反镜组件、第二激光器、第二快反镜组件、第一合束镜、第一导光镜、分光镜、平行光管、缩束系统和控制器；所述第一快反镜组件包括第一平移台、第一二维摆台、第一反射镜；所述第一反射镜设置于第一二维摆台上，所述第一二维摆台设置于第一平移台上；所述第二快反镜组件包括第二平移台、第二二维摆台、第二反射镜；所述第二反射镜设置于第二二维摆台上，所述第二二维摆台设置于第二平移台上；所述控制器分别与第一平移台、第一二维摆台、第二平移台、第二二维摆台、平行光管、缩束系统连接；所述第一激光器发出的第一激光经过第一反射镜进入第一合束镜，所述第二激光器发出的第二激光经过第二反射镜反射后进入第一合束镜，第一激光和第二激光在第一合束镜位置进行合束，形成合光束；所述第一导光镜设置于第一合束镜与分光镜之间；合光束经第一导光镜的透射部分为监视光束,监视光束经分光镜后，形成第一监视光束和第二监视光束，第一监视光束进入平行光管，第二监视光束进入缩束系统；所述平行光管用于检测第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差，并生成第一反馈信息；所述缩束系统用于检测第一激光与第二激光之间的位置偏差，并生成第二反馈信息；所述控制器用于接收第一反馈信息，并根据第一反馈信息实时调节第一二维摆台和第二二维摆台的倾斜角度，直至第一激光、第二激光分别与基准光路的角度偏差在第一预设误差范围内；以及用于接收第二反馈信息，并根据第二反馈信息实时调节第一平移台和第二平移台的坐标位置，直至第一激光和第二激光的位置偏差在第二预设误差范围内。2.如权利要求1所述的同一波段多路激光合束的自动对准装置，其特征在于，所述装置还包括第二导光镜，所述第二导光镜设置于第二激光器与第二快反镜组件之间；所述第二激光器与第一激光器设置于不同的高度位置；第二激光经过第二导光镜发生竖直反射后进入第二反射镜，再经过第二反射镜竖直反射后进入第一合束镜；第一激光经过第一反射镜发生水平反射后进入第一合束镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭劲，徐新行，韩旭东，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22