[发明专利]一种光束漂移实时自动校正补偿的方法和装置

权利要求书

1.一种光束漂移实时自动校正补偿的方法，包括以下步骤：

(1)将激光器发出的激光经过单模光纤和准直透镜进行初级准直；

(2)将经过初级准直的激光光束，通过角锥棱镜后，进入第一分光棱镜分解为第一透射光线和第一反射光线，所述第一反射光线为第一监控光束；所述第一透射光线通过第二分光棱镜分解为第二透射光线和第二反射光线，所述第二反射光线为第二监控光束；所述第二透射光线通过第三分光棱镜分解为第三透射光线和第三反射光线，所述第三反射光线为第三监控光束，所述第三透射光线为工作光束；所述第一监控光束、第二监控光束和第三监控光束分别由相应的光电感应器件进行接收，并分别用于监控光束能量漂移和光束角向偏移、监控光束平行偏移以及监控光束准直度漂移；所述第一透射光线、第二透射光线和第三透射光线的方向与入射到第一分光棱镜的光束的方向相同，所述第一监控光束、第二监控光束和第三监控光束的光强保持相同；

(3)根据监控得到的能量漂移量大小，调整所述激光器的输出功率，使激光光束向能量漂移减小的方向进行调整；

(4)根据监控得到的角向偏移量大小，调整所述单模光纤的输出端与所述准直透镜的相对径向位置，使激光光束向角向偏移量减小的方向进行调整；

(5)根据监控得到的平行偏移量大小，调整所述角锥棱镜的位置，使激光光束向平行偏移量减小的方向进行调整；

(6)根据监控得到的准直性变化量大小，调整所述单模光纤的输出端与所述准直透镜的相对轴向位置，使激光光束向准直性变化量减小的方向进行调整；

(7)依次重复进行上述(3)～(6)的调整步骤，直至激光光束的能量漂移调整精度优于0.2％，平行偏移调整精度优于100nm，角向偏移调整精度优于0.1弧秒，光束准直度调整精度优于1弧秒。

2.如权利要求1所述的光束漂移实时自动校正补偿的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用于监控光束能量漂移的方法为：将第一监控光束聚焦后垂直照射在第一光电感应器件的感应面上，通过计算第一光电感应器件的出射光束的光强来监控光束能量漂移。

3.如权利要求1所述的光束漂移实时自动校正补偿的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用于监控光束角向偏移的方法为：将第一监控光束聚焦后垂直照射在第一光电感应器件的感应面上，通过计算聚焦光斑相对于第一光电感应器件的感应面中心位置所产生的角向偏移量来监控光束角向偏移。

4.如权利要求1所述的光束漂移实时自动校正补偿的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用于监控光束平行偏移的方法为：将第二监控光束垂直照射在第二光电感应器件的感应面上，通过计算光斑相对于第二光电感应器件的感应面中心位置所产生的平行偏移量来监控光束平行偏移。

5.如权利要求1所述的光束漂移实时自动校正补偿的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，用于监控光束准直度的方法为：将第三监控光束直接或转变成线偏振光后入射到斜方棱镜上，在所述斜方棱镜内发生至少一次全反射；在所述斜方棱镜内发生全反射后的光束出射后，被第三光电感应器件接收并处理得到入射光束的归一化剖面光强分布曲线，并据此来监控光束准直度。