[发明专利]一种利用单探测器合成远场提高双光束合成精度和指向精度的标定方法

说明书

技术领域

本发明属于光学工程技术领域，具体涉及一种利用单探测器合成远场提高双光束合成精度和指向精度的标定方法。

背景技术

对于N路不同波长的非相干光束合成后，虽然光束能量密度最大只能达到原来的N倍，但由于它无需对每路光束进行相位控制，只需要对每路光进行整体方向的调节和控制，故在工程中我们常常对N路不同波长的非相干光束进行合成，其技术难度小，在工作中易于实现。在专利号为ZL201210152113.4(基于光束稳定闭环控制的激光束共孔径功率合成系统)中提出了采用光束稳定闭环控制的原理，利用光束合成传感器实时提取光轴误差，采用高速处理机实时处理光轴误差，再经过高压驱动器输出光电信号反馈倾斜镜对参与合束的单路光束实施光束稳定控制，以实时消除各路光束的光束指向误差，实现各路光束的高精度合成。

本发明提出了针对两路光束的非相干功率合成，通过一定的方法，把光束稳定控制系统中的探测器靶面分成四个区域，使单一探测器同时对单路远场(作为闭环控制时的光束指向误差提取)、合束远场(作为光轴合成的判据)、合束近场(作为光瞳合成的判据)进行探测，并分别对单路远场、合束远场进行标定。根据几何光学原理，测量光束聚焦成像像点与主光束聚焦发射到目标点时的聚焦光斑互为共轭，故当两测量光束经聚焦镜组成像的像点重合时，主光束经发射聚焦系统作用于目标点的光斑也重合。

在探测器工作前我们首先分别对每一个单路远场光进行标定，以往我们采用的是标准光源标定法，通过修正单路远场光与标准光位置偏差，使合束远场光与标准光重合。其缺点是必需做一个加工精度和调试精度都非常高的光学系统作为标准光源，每次工作前都需要将探测器搬运到标准光源前进行标定，由于探测器外形尺寸比较大，每一次标定都要把它运到标准光源前的专门光学系统前是非常不现实的，因此有必要发明一种新的光束合成精度和指向精度的标定方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在光束稳定闭环控制的不同波长脉冲激光光束功率合成系统的指向误差中克服现有的不足，提供一种利用单探测器合成远场提高双光束合成精度和指向精度的标定方法，其为用于两路不同波长的激光束共孔径、功率合成的合束探测器中对合束光位置标定的方法，通过对光路的特殊设计，使单探测器对两路甚至更多单路光束远场，合束远场和合束近场同时成像，通过调整单路光束远场的光轴误差，从而实现了提高光束稳定闭环控制的不同波长脉冲激光功率合成系统的合成精度指向精度。