[发明专利]CO2激光器输出光轴实时直接监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学机械技术领域，具体涉及一种CO₂激光器输出光轴实时直接监测方法。

背景技术

在高能激光技术中，CO₂激光器和光束发射系统分别位于两个平台上，当两个平台产生相对运动时，要监测CO₂激光器输出光轴的变化，并进行相应的修正，由于波长为10.6um的高功率CO₂激光为不可见光，功率密度大，不便于直接对其输出光轴进行监测，因此，必须另外建立可见光作为基准光束。

目前，现有监测CO₂激光器输出光轴变化的方法如图1所示，在CO₂激光器输出窗口镜2的固定基座3上，安装有由过渡座4、小反射镜座5和小反射镜6组成的小反射镜固定装置，过渡座4通过螺钉安装在固定基座3上，小反射镜座5通过螺钉安装在过渡座4上，小反射镜6通过螺钉安装在小反射镜座5上；首先进行光轴基准过渡，采用平行光管等工具检测并调整该小反射镜6，使小反射镜6的法线方向与CO₂激光器输出窗口镜2的外表面21的法线方向平行；然后利用激光自准直仪1监测小反射镜6的法线方向，用小反射镜6法线方向的变化来代表CO₂激光器输出光轴的变化。该方法存在以下问题：小反射镜固定装置机械结构连接复杂，装调难度大，因此，在进行光轴基准过渡的过程中，小反射镜6的法线与CO₂激光器输出光轴之间的平行精度较低、稳定性相对较差，因此，该方法不能真实有效监测到CO₂激光器输出光轴的变化，也就不能有效的对CO₂激光器输出光轴进行实时直接监测并修正。

发明内容

为了解决现有监测CO₂激光器输出光轴变化的方法存在的结构连接复杂、装调难度大、无法真实有效监测到CO₂激光器输出光轴的变化的问题，本发明提供一种CO₂激光器输出光轴实时直接监测方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

CO₂激光器输出光轴实时直接监测方法，该方法的条件和步骤如下：

步骤一、将CO₂激光器输出窗口镜的外表面分区镀膜，CO₂激光器激光输出区镀增透膜，可见光反射区镀反射膜；

步骤二、CO₂激光器发出的CO₂激光入射至二维镜上并由二维镜反射出去，激光自准直仪的激光入射至二维镜上并由二维镜反射至CO₂激光器输出窗口镜的可见光反射区，经可见光反射区反射后的激光自准直仪的激光再次按照原路返回至激光自准直仪内；

步骤三、调整激光自准直仪使激光自准直仪的激光与反射后的激光自准直仪的激光重合即自准；

步骤四、计算机通过激光自准直仪监测到的CO₂激光器输出光轴的变化量控制二维镜移动，对CO₂激光器输出光轴方向进行修正。

所述CO₂激光器激光输出区的面积满足CO₂激光器输出窗口镜的通光口径要求，所述可见光反射区的面积满足激光自准直仪的自准要求。

本发明的有益效果是：本发明的CO₂激光器输出光轴实时直接监测方法中，由于高功率CO₂激光是不可见光，激光自准直仪的激光是可见光，而两者是相互平行的，因此对CO₂激光器输出窗口镜的外表面分区域镀上使高功率CO₂激光高透过率的增透膜和反射激光自准直仪的激光的反射膜，激光自准直仪的激光被可见光反射区反射后并通过二维镜按照原路返回再次进入到激光自准直仪内，激光自准直仪测出CO₂激光输出窗口镜的变化则真实反应了反射后的CO₂激光光轴的变化，因此，本发明的方法能更加真实有效的监测到CO₂激光器输出光轴的变化；本发明通过采用激光自准直仪直接监测CO₂激光器输出窗口镜，结构上与现有方法相比相对要简单的多，不需要装调小反射镜固定装置，即不需要进行光轴基准过渡，省去了装调所带来的误差和难度，虽然结构上作了简化，但是能达到同等条件下高监测精度的目的，具有应用推广价值。

附图说明

图1为利用现有方法监测CO₂激光器输出光轴所涉及到的装置的结构示意图；