基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置制造方法及图纸

基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置，它涉及一种通过数控变焦准直器实现高精度可变束散角的激光发射装置，以解决现有的终端测试系统存在的仅能提供单一的光束发散角及测试能力较差的问题。本发明专利技术的激光器设置在一维精密位移器的移动台上，数控变焦准直器和望远镜都依次设置在激光器的激光发射端口处，数控变焦准直器和望远镜的入射光的中心轴线都与激光器的激光发射端口的中心轴线相重合，一维精密位移器的输入输出端与控制计算机的输入输出端连接，数控变焦准直器的输入输出端与控制计算机的输入输出端连接。本发明专利技术能够实现可变的光束发散角，适用于各种链路终端的测试，提高测试能力，以及各种激光发射接收系统性能参数的测试。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光发射装置，具体涉及一种通过数控变焦准直器实现 高精度可变束散角的激光发射装置。技术背景在卫星光通信终端研制过程中，为对光通信终端跟瞄系统的性能进行检 测，需要高精度可变束散角的激光发射系统，以模拟不同链路中的目标终端。 现有的终端测试系统仅能提供单一的光束发散角，测试能力受到限制，因此 卫星光通信终端研制中迫切需要一种可变束散角的激光发射装置，同时，此 类装置也对卫星光通信系统的参数优化设计具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的终端测试系统存在的仅能提供单一的光束发散角及 测试能力较差的问题，而提供一种基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置。本专利技术由激光器l、 一维精密位移器2、数控变焦准直器3、 望远镜4和控制计算机5组成，激光器1设置在一维精密位移器2的移动台 上，移动台的移动轨迹与激光器1发射的激光束平行，数控变焦准直器3和 望远镜4都依次设置在激光器1的激光发射端口处，数控变焦准直器3和望 远镜4的入射光的中心轴线都与激光器1的激光发射端口的中心轴线相重合， 一维精密位移器2的控制输入端与控制计算机5的位移控制输出端连接，一 维精密位移器2的反馈数据输出端与控制计算机5的位移数据输入端连接， 数控变焦准直器3的控制输入端与控制计算机5的准直控制输出端连接，数 控变焦准直器3的反馈数据输出端与控制计算机5的准直数据输入端连接。本专利技术的有益效果是实现可变的模拟终端的光束发散角，以口径为 50pm的大出光孔径的激光器作为光源，在对卫星光通信终端进行测试过程 中，系统焦距变化范围为0.5m 2.5m时，可实现光束发散角在20prad 100|Lirad 的束散角变化，适用于各种链路终端的测试，提高整个测试系统的测试能力， 不仅为卫星光通信系统的性能优化提供有效途径，还可用于各种激光发射接收系统性能参数的测试，特别是卫星间激光链路与星地激光链路终端的测试。 附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。具体实施方式具体实施方式一参见图l，本实施方式由激光器l、 一维精密位移器2、数控变焦准直器3、望远镜4和控制计算机5组成，激光器1设置在一维精密 位移器2的移动台上，移动台的移动轨迹与激光器1发射的激光束平行，数 控变焦准直器3和望远镜4都依次设置在激光器1的激光发射端口处，数控 变焦准直器3和望远镜4的入射光的中心轴线都与激光器1的激光发射端口 的中心轴线相重合， 一维精密位移器2的控制输入端与控制计算机5的位移 控制输出端连接， 一维精密位移器2的反馈数据输出端与控制计算机5的位 移数据输入端连接，数控变焦准直器3的控制输入端与控制计算机5的准直 控制输出端连接，数控变焦准直器3的反馈数据输出端与控制计算机5的准 直数据输入端连接。所述一维精密位移器2可由带有驱动电机的日本THK公 司生产的MDK0801型滚动丝杠驱动，使激光器1在日本THK公司生产的 SHW14CAM型滚动导轨的移动台上实现超精密级移动；所述数字变焦准直器 3由四组透镜组成，其中中间两组透镜分别固定于SHW14CAM型滚动导轨的 移动台上，并由带有驱动电机的MDK0801型滚动丝杠驱动改变其相对位置， 实现整体变焦功能。工作原理数控变焦准直器3和望远镜4可等效为一个透镜，其焦距为 F=(3xf，其中(3为望远镜4的放大倍率，f为数控变焦准直器3的焦距，当激 光器1的发光面置于等效焦点位置时，输出的光束具有良好的波前，此时出 射光束的束散角e由激光器发光直径d与等效透镜焦距F决定e=d/f，改变等 效透镜的焦距，同时移动激光器1的发光面位置，使其始终位于系统焦点处， 即可实现光出射光束的发散角的改变。控制计算机5根据需要设定的出射光束发散角与望远镜4的放大倍率参 数P计算准直器的工作焦距f，同时计算激光器1发光面应距数控变焦准直器 3的准确距离L，然后控制计算机5输出数字控制信号控制数控变焦准直器3 中的驱动电机转动，改变透镜间的间距使其焦距为f，同时输出数字控制信号控制一维精密位移器2的驱动电机转动，使激光器1的发光面与准直器的距 离为L， 一维精密位移器2与数控变焦准直器3的驱动电机均带有角度传感器， 控制计算机5可读取其转动量，对其进行精确控制。打开激光器l，激光器l 发出的光束经数控变焦准直器3准直后，再由望远镜4扩束后向空间发射， 并可以根据预设参数得不同发射可变束散角的光。权利要求1、基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置，它由激光器(1)、一维精密位移器(2)、数控变焦准直器(3)、望远镜(4)和控制计算机(5)组成，其特征在于激光器(1)设置在一维精密位移器(2)的移动台上，移动台的移动轨迹与激光器(1)发射的激光束平行，数控变焦准直器(3)和望远镜(4)都依次设置在激光器(1)的激光发射端口处，数控变焦准直器(3)和望远镜(4)的入射光的中心轴线都与激光器(1)的激光发射端口的中心轴线相重合，一维精密位移器(2)的控制输入端与控制计算机(5)的位移控制输出端连接，一维精密位移器(2)的反馈数据输出端与控制计算机(5)的位移数据输入端连接，数控变焦准直器(3)的控制输入端与控制计算机(5)的准直控制输出端连接，数控变焦准直器(3)的反馈数据输出端与控制计算机(5)的准直数据输入端连接。2、 根据权利要求1所述的基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光 发射装置，其特征在于所述一维精密位移器(2)由带有驱动电机的滚动丝杠和 滚动导轨组成。3、 根据权利要求1所述的基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光 发射装置，其特征在于所述数控变焦准直器(3)由四组透镜组成，中间两组透 镜分别固定在滚动导轨的移动台上，并由带有驱动电机的滚动丝杠驱动。全文摘要基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置，它涉及一种通过数控变焦准直器实现高精度可变束散角的激光发射装置，以解决现有的终端测试系统存在的仅能提供单一的光束发散角及测试能力较差的问题。本专利技术的激光器设置在一维精密位移器的移动台上，数控变焦准直器和望远镜都依次设置在激光器的激光发射端口处，数控变焦准直器和望远镜的入射光的中心轴线都与激光器的激光发射端口的中心轴线相重合，一维精密位移器的输入输出端与控制计算机的输入输出端连接，数控变焦准直器的输入输出端与控制计算机的输入输出端连接。本专利技术能够实现可变的光束发散角，适用于各种链路终端的测试，提高测试能力，以及各种激光发射接收系统性能参数的测试。文档编号G05D25/00GK101221453SQ20071014488公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日专利技术者于思源, 俞建杰, 刘剑锋, 杨玉强, 谭立英, 韩琦琦, 晶 马 申请人:哈尔滨工业大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于数控变焦准直器的高精度可变束散角激光发射装置，它由激光器（１）、一维精密位移器（２）、数控变焦准直器（３）、望远镜（４）和控制计算机（５）组成，其特征在于激光器（１）设置在一维精密位移器（２）的移动台上，移动台的移动轨迹与激光器（１）发射的激光束平行，数控变焦准直器（３）和望远镜（４）都依次设置在激光器（１）的激光发射端口处，数控变焦准直器（３）和望远镜（４）的入射光的中心轴线都与激光器（１）的激光发射端口的中心轴线相重合，一维精密位移器（２）的控制输入端与控制计算机（５）的位移控制输出端连接，一维精密位移器（２）的反馈数据输出端与控制计算机（５）的位移数据输入端连接，数控变焦准直器（３）的控制输入端与控制计算机（５）的准直控制输出端连接，数控变焦准直器（３）的反馈数据输出端与控制计算机（５）的准直数据输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马晶，谭立英，刘剑锋，韩琦琦，于思源，俞建杰，杨玉强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]