【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光，具体涉及一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法。
技术介绍
1、在自适应光学波前探测与校正等领域，入射光束与自适应光学系统(包括波前校正器件、波前传感器等)之间的光瞳光轴失配可能影响波前探测和校正精度(zhenxingxu,pingyang,ke hu,et al,deep learning control model for adaptive optics systems,appl.opt.,2019,58,1998-2009)。因此，进行光瞳光轴标定是自适应光学激光光束净化系统工作过程中的重要步骤，而光瞳光轴的高灵敏监测是自适应光学激光光束净化系统的重要功能之一。目前，光瞳光轴标定和监测均依赖于图像传感器、感光屏等成像器件(cn201910529752x，一种辅助光瞳光轴调节装置及方法；cn2022105443481，折反式光瞳光轴传感器)，在获得光瞳光轴图像后，采用图像处理或人工辨识的手段，判断成像光斑与标定位置的差异。在部分应用场景中，用于标定或监测光瞳光轴的指示光束可能存在光强分布非均匀、像质退化等情况，导致成像光斑形态较差，影响光瞳光轴的提取精度。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提出了一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，具有高灵敏度。由于注入的待测光束的光瞳光轴偏移量与腔损耗观测值之间存在特定映射关系，通过建立腔损耗观测值与注入的待测光束光瞳光轴偏移量之间的映射模型，即可基于待测光束腔损耗观测值以查表的方式获取光瞳光轴
2、为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
4、步骤(1)、搭建激光光束光瞳光轴标定系统，包括光开关、孔径匹配模块、可调反射镜、无源稳定谐振腔、光电探测器、处理机。其中，光开关、孔径匹配模块、可调反射镜、无源稳定谐振腔和光电探测器共光轴依次放置；
5、其中，光开关器件、光电探测器和处理机需具备高工作带宽，综合工作带宽应不小于1mhz。孔径匹配模块的匹配倍率按照如下方式计算：m＝10d/d，其中m表示匹配倍率，d为待测平行光束直径，d为无源稳定谐振腔的腔镜直径。无源稳定谐振腔对待测光束具备低损耗，损耗应小于0.2％。待测光束的平行度要求为：光束发散角不大于1.5mrad。无源稳定谐振腔需具备较高的温度稳定性，腔体采用铟钢材质加工，也可将腔体置于恒温环境中。
6、步骤(2)、待测光束孔径匹配模块注入无源稳定谐振腔内，光束的透射光强由光电探测器接收，并由处理机处理，从透射光强信号中提取腔损耗观测值；
7、步骤(3)、获得腔损耗后观测值，基于无源稳定谐振腔腔损耗模型，以查表的方式获取入射待测光束相对于无源稳定谐振腔腔轴的光轴失调量和光瞳失调量，完成待测光束的光瞳光轴标定。
8、其中，无源稳定谐振腔腔损耗模型可在数学上描述为δ＝f(δx,δy,θx,θy,)，其中，f表示腔损耗观测值与待测光束参数之间的函数关系，δx和δy表示待测光束光瞳相对于腔轴在x、y方向的位置失调量，θx和θy表示待测光束光轴相对于腔轴在x、y方向的角度失调量。
9、步骤(4)、完成光瞳光轴标定后，监测入射待测光束的腔损耗观测值变化，通过查表的方式实现光瞳失调量和光轴失调量的监测。
10、本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
11、该方法利用了腔损耗对入射光束光瞳光轴失调极为敏感的特点，实现了激光光束光瞳光轴的高精度、高灵敏度标定。同时通过适当的腔结构设计，在紧凑集成的基础上具备较高的温度稳定性和环境适应性，为光瞳光轴标定提供一种极具应用前景的解决方案。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述光开关、光电探测器和处理机的综合工作带宽不小于1MHz。
3.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述孔径匹配模块的匹配倍率按照如下方式计算：M＝10D/d，其中M表示匹配倍率，D为待测光束直径，d为无源稳定谐振腔的腔镜直径。
4.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述无源稳定谐振腔对待测光束产生的损耗小于0.2％。
5.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述待测光束的光束发散角不大于1.5mrad。
6.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述无源稳定谐振腔具备温度稳定性，腔体采用铟钢材质加工。
7.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述光开关、光电探测器和处理机的综合工作带宽不小于1mhz。
3.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述孔径匹配模块的匹配倍率按照如下方式计算：m＝10d/d，其中m表示匹配倍率，d为待测光束直径，d为无源稳定谐振腔的腔镜直径。
4.根据权利要求1所述的一种基于腔损耗建模的激光光束光瞳光轴标定方法，其特征在于，所述无源稳定谐振腔对待测光束产生的损耗小于0.2％。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：何星，王帅，杨平，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。