【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光，具体而言，涉及一种焦点漂移补偿系统、光学系统和焦点漂移补偿方法。
技术介绍
1、随着激光器功率的提升，光学镜片材料除了热膨胀形变外，折射率也会随着温度的变化而发生变化，从而引起热透镜效应，包括焦点偏移以及热像差改变能量分布。现有的热透镜效应补偿方式，数据处理量较大，响应性要求极高，对应所需焦点漂移补偿成本极高。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种焦点漂移补偿系统、光学系统和焦点漂移补偿方法，能够使用相对简单的结构，且数据处理量较小的情况下实现焦点漂移的补偿。
2、第一方面，本申请提供一种焦点漂移补偿系统，包括：平反镜，用于设置在待补偿光学系统的镜片之间；温度检测仪，用于检测所述平反镜的温度；温度调控模块，设置在所述平反镜的第一面，用于补偿所述平反镜的温度。
3、在上述实施方式中，可以通过设置平反镜和温度调控模块，该温度调控模块可以对平反镜进行热调控，基于对该平反镜温度的调整，可以实现对待补偿光学系统的焦点漂移的补偿。
4、在可选的实施方式中，所述温度调控模块用于在所述平反镜的第一面的第一限定范围内对所述平反镜进行加热，且所述第一限定范围的边缘不超出所述平反镜的边缘。
5、在上述实施方式中，通过对该第一限定范围进行温度补偿，也就能够实现热像差补偿特性，有助于矫正最终聚焦光束能量分布，提高光束收敛性。
6、在可选的实施方式中，所述温度调控模块布置在所述平反镜的第一面的第一限定范围内，且所述第一限定范围的
7、在可选的实施方式中，所述第一限定范围的边缘与所述平反镜的边缘之间的距离不小于指定值，所述指定值为不大于所述平反镜的最长径的二分之一的值。
8、在上述实施方式中，可以使温度调控模块的温度调控能够作用于平反镜的相对中的区域，该温度调控模块调节平反镜中心区域温度，升温过程中形成温度补偿中心高于边缘，与待补偿光学系统，例如，激光器高斯或类高斯光束造成的常规激光加工光学系统镜片中心温度高于边缘温度对应，因此，能够具有一定程度的热像差补偿特性，有助于矫正最终聚焦光束能量分布，提高光束收敛性。
9、在可选的实施方式中，所述温度调控模块包括半导体致冷器。
10、在可选的实施方式中，所述温度检测仪用于检测所述平反镜的镜面的第二限定范围的温度，所述第二限定范围的边缘不超出所述平反镜的镜面的边缘。
11、在上述实施方式中，通过检测该第二限定范围内的温度，可以更好地基于第二限定范围内的温度实现焦点漂移的补偿，也就能够实现热像差补偿特性，有助于矫正最终聚焦光束能量分布，提高光束收敛性。
12、在可选的实施方式中，所述平反镜的材质为热膨胀系数大于热膨胀阈值、反射率大于反射阈值以及光吸收率低于吸收阈值的材质。
13、在上述实施方式中，基于平反镜较大的热膨胀系数的特性，通过温度调控模块对该平反镜实时施加不同温度实现平反镜反射镜面的温度调节与控制，以通过平反镜的镜面受热膨胀微凸形变从而更好地调节镜面焦距从无穷大到有限焦距变化。
14、在可选的实施方式中，所述焦点漂移补偿系统包括多个温度检测仪；
15、每个温度检测仪分别用于检测所述待补偿光学系统的各镜片和所述平反镜中的一个镜片的温度；
16、所述温度调控模块还用于根据各个所述温度检测仪检测到的所述待补偿光学系统的各镜片的温度以及所述平反镜的温度，确定出所述调节温度，以用所述调节温度补偿所述平反镜的温度。
17、在上述实施方式中，可以基于温度检测仪检测到的实时温度计算出调节平反镜的调节温度，可以使用较少的计算量的情况下，可以更准确地快速地实现平反镜温度的调整，也就能够实现待补偿光学系统的焦点漂移的补偿。
18、第二方面，本申请提供一种光学系统，包括：镜片组和前述实施方式所述的焦点漂移补偿系统；所述平反镜设置在所述镜片组中的其中两个镜片之间。
19、在可选的实施方式中，所述镜片组包括：准直保护镜、准直镜、聚焦镜、聚焦保护镜；其中，所述平反镜设置在所述准直镜与所述聚焦镜之间；所述准直保护镜设置在所述准直镜远离所述平反镜的一侧；所述聚焦保护镜设置在所述聚焦镜远离所述平反镜的一侧。
20、在可选的实施方式中，还包括：多个隔热组件；所述隔热组件设置在所述镜片组和所述平反镜中所包含的各个镜片之间。
21、在上述实施方式中，还可以在镜片组的各镜片之间设置隔热组件，降低各镜片之间的影响。
22、在可选的实施方式中，还包括多个温度检测仪；
23、其中，所述温度检测仪的数量不小于所述镜片组和所述平反镜的镜片总数；每一个温度检测仪用于检测其中一个镜片的温度。
24、第三方面，本申请提供一种焦点漂移补偿方法，应用于前述实施方式任意一项的焦点漂移补偿系统或前述实施方式任意一项所述的光学系统，所述方法包括：通过所述焦点漂移补偿系统的温度调控模块补偿所述平反镜的温度。
25、在可选的实施方式中，通过所述温度调控模块根据待补偿光学系统中的各镜片的温度和所述平反镜的确定出调节温度；通过所述温度调控模块根据所述调节温度补偿所述平反镜的温度。
26、在可选的实施方式中，所述调节温度通过以下公式确定：
27、df＝m2*[k1*(t1-t0)+k2*(t2-t0)]+k3*(t3-t0)+k4*(t4-
28、t0)；
29、t5＝-df/k5+t0；
30、其中，k1、k2、k3、k4分别表示待补偿光学系统的准直保护镜、准直镜、聚焦镜、聚焦保护镜的焦点漂移温度转换系数；k5表示平反镜焦点漂移温度转换系数；t1、t2、t3、t4分别表示待补偿光学系统的准直保护镜、准直镜、聚焦镜、聚焦保护镜的实时温度；t0表示初始参考温度；t5表示调节温度；m表示聚焦镜与准直镜的焦距比值。
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1.一种焦点漂移补偿系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块用于在所述平反镜的第一面的第一限定范围内对所述平反镜进行加热，且所述第一限定范围的边缘不超出所述平反镜的边缘。
3.根据权利要求2所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块布置在所述平反镜的第一面的所述第一限定范围内。
4.根据权利要求3所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述第一限定范围的边缘与所述平反镜的边缘之间的距离不小于指定值，所述指定值为不大于所述平反镜的最长径的二分之一的值。
5.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块包括半导体致冷器。
6.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度检测仪，用于检测所述平反镜的镜面的第二限定范围的温度，所述第二限定范围的边缘不超出所述平反镜的镜面的边缘。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述平反镜的材质为热膨胀系数大于热膨胀阈值、反射率大于反射阈值以及光吸收率低于
8.根据权利要求1-6任意一项所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述焦点漂移补偿系统包括多个温度检测仪；
9.一种光学系统，其特征在于，包括：镜片组和权利要求1-6任意一项所述的焦点漂移补偿系统；
10.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于，所述镜片组包括：准直保护镜、准直镜、聚焦镜、聚焦保护镜；
11.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于，还包括：多个隔热组件；
12.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于，还包括：多个温度检测仪；
13.一种焦点漂移补偿方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任意一项的焦点漂移补偿系统或权利要求9-12任意一项所述的光学系统，所述方法包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述通过所述焦点漂移补偿系统的温度调控模块补偿所述平反镜的温度，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述调节温度通过以下公式确定：
...【技术特征摘要】
1.一种焦点漂移补偿系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块用于在所述平反镜的第一面的第一限定范围内对所述平反镜进行加热，且所述第一限定范围的边缘不超出所述平反镜的边缘。
3.根据权利要求2所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块布置在所述平反镜的第一面的所述第一限定范围内。
4.根据权利要求3所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述第一限定范围的边缘与所述平反镜的边缘之间的距离不小于指定值，所述指定值为不大于所述平反镜的最长径的二分之一的值。
5.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度调控模块包括半导体致冷器。
6.根据权利要求1所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述温度检测仪，用于检测所述平反镜的镜面的第二限定范围的温度，所述第二限定范围的边缘不超出所述平反镜的镜面的边缘。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的焦点漂移补偿系统，其特征在于，所述平反镜的材质为热膨胀系数大于热...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵华江，张忠磊，王征，李思佳，
申请(专利权)人：上海嘉强自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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