[发明专利]一种激光导星发射系统

说明书

技术领域

本发明涉及自适应光学技术领域，尤其涉及一种大型天文望远镜自适应光学技术中的激光导星发射系统。

背景技术

光束在大气传输中由于大气湍流现象会引起的波前相位误差。致使地基大型天文望远镜所得到的图像模糊，分辨率下降。目前多用自适应光学技术校正这种由于大气湍流所引起的相位误差。在自适应系统中，需要在较小的角度内有足够光强的信标，自然星往往不能达到这样的强度，一般可以采用人造星技术，人为制造一个高亮度导星来提自高适应系统的观察范围和所能观察的星覆盖率。激光导星一般分为瑞利层导星和钠导星两种激光方式，无论用那种方式，要求把激光束发射到高空。

激光导星的发射装置一般采用独立式结构：独立光学和机械设计与天文望远镜可分立使用。此种方式便于激光导星系统的设计，但此种方式的劣势在于由于系统分立，激光导星所发射的光束与望远镜成像视场很难同轴，同一时刻的指向难于保持完全一致，如图1所示：由于导星所经过的大气路径与望远镜观察视场不同，影响激光导星作为引导信标的作用，造成校正能力下降。本发明所涉及的激光导星发射系统，利用地基大型望远镜的主镜、次镜支撑结构，把激光导星系统安装在地基大型望远镜上，使其发射系统在望远镜光轴之上，激光光束与视场完全同轴，任意时刻光束与视场的指向一致，可以提高激光导星自适应系统的校正能力。

发明内容

本发明的目的在于通过分布式的机械和光学设计，建立激光导星发射系统，使其与望远镜同轴。从而降低系统误差，优化激光导星系统性能。

采用的技术方案是：

一种激光导星发射系统，包括激光产生部分、激光光束传送部分和激光光束发射部分。所述的激光产生部分产生激光光束，通过由激光光束传送部分中的光束修整镜组、第一光束反射镜传送光束到激光光束发射部分，通过激光传送部分中光束聚焦镜组把激光汇聚于激光光束发射部分中的第二光束反射镜上，第二光束反射镜为激光光束发射部分中的光束发射反射镜焦点，激光光束通过光束发射反射镜后，形成投射光投射到空中。

上述的激光产生部分与激光光束传送部分中的光束修整镜组在同一箱体内，安装位置为用于固定天文望远镜（Primary 镜）主镜机械臂一侧，另一侧一般用于传送光学图像给自适应校正系统。

上述的激光传送部分中的第一光束反射镜安装位置为固定天文望远镜主镜的机械臂上；第二光束反射镜位于固定天文望远镜次镜的机械架偏上位置。

上述的激光传送部分中的光束聚焦镜组安装在固定天文望远镜次镜的机械架正上方位置。

上述的激光光束发射部分中第二光束反射镜应在激光光束发射部分中的光束发射反射镜焦点上。

上述的激光光束发射部分中的光束发射反射镜的大小应小于或等于天文望远镜次镜，并在其正上方，目的为不影响天文望远镜的观察效果。

本发明通过把激光导星发射系统安装在大型望远镜系统上，结构简单，使激光导星方向与望远镜接收视场同轴，可以提高激光导星自适应系统的校正能力。

附图说明

图1是同轴激光导星示意图。

图2是非同轴激光导星示意图。

图3是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种激光导星发射系统，结合本发明图3进一步说明，激光导星发射系统，包括由激光器9、二维调整台10组成的激光产生部分，由光束修正镜组8、第一光束反射镜6，光束聚焦镜5组成的激光光束传送部分，由第二光束反射镜4和光束发射反射镜3组成的激光光束发射部分。所述的激光产生部分、激光光束传送部分中的光束修正镜组8在同一箱体内，由一个三维调整台7与固定天文望远镜（Primary 镜）主镜1机械臂一侧连接，其中激光传送部分中的第一光束反射镜6安装位置为固定天文望远镜主镜1的机械臂上。所述激光光束发射部分的第二光束反射镜4位于固定天文望远镜次镜2的机械架偏上位置，并且第二光束反射镜4应在激光光束发射部分中的光束发射反射镜3焦点上。所述激光光束发射部分中的光束发射反射镜3的大小应小于或等于天文望远镜次镜2，并在其正上方，目的为不影响天文望远镜的观察效果。激光产生部分产生具有一定能量的激光光束，经光束修整镜调整沿望远镜侧壁方向，到第一光束反射镜折向望远镜次镜上方。期间经过光束聚焦镜汇聚光束，保证光束进入次镜上方的第二光束反射镜时，在光束发射反射镜焦点上，此时由光束发射反射镜焦点反射的激光光束为平行光。

本发明原理

本发明经过2个透镜镜组，2次镜面反射，1次汇聚逆反射，完成了激光导星的激光发射系统。在能量损失不大的前提下，完成激光同轴发射，同时对望远镜的成像来说，遮挡面积不大，无杂散光造成光污染，对成像影响不大。