[发明专利]利用次镜变形镜进行快速调焦的方法

说明书

本发明公开了一种利用次镜变形镜进行快速调焦的方法，包括步骤1，测量变形次镜的影响函数；步骤2，获取目标与激光发射望远镜系统间的距离；步骤3，求解变形次镜焦距和曲率半径；步骤4，解算变形次镜各驱动器的电压；步骤5，发送电压至各驱动器，使变形次镜的等效焦距达到设计值，最终实现快速调焦等；本发明可通过简单改变次镜面型从而实现调焦目的，不需要运动光学部件，可有效提高发射望远镜的结构稳定性和调焦快速性等。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，更为具体的，涉及一种利用次镜变形镜进行快速调焦的方法。

背景技术

在激光发射望远镜系统中，通常等效焦距等于目标与系统间的距离L。当目标距离L变化时，发射望远镜的等效焦距也需要随之进行调整。在传统的激光发射望远镜系统中，一般通过变化主、次镜间的距离d达到调节系统等效焦距的目的。这种调节方式响应速度慢、且对运动控制精度有较高的要求。

现有技术中，公开号为CN110579874A的中国专利申请公开了一种结构紧凑的自适应激光防御系统，虽然也将变形镜应用于激光发射望远镜系统，但其仍然通过调整主、次镜的间隔实现调焦，仍然存在响应速度慢、对运动控制精度有较高的要求等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用次镜变形镜进行快速调焦的方法，实现了激光发射望远镜系统对移动目标的快速聚焦，提高了调焦实时性和可靠性等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种利用次镜变形镜进行快速调焦的方法，包括：

步骤1，测量变形次镜的影响函数；

步骤2，获取目标与激光发射望远镜系统间的距离；

步骤3，求解变形次镜焦距和曲率半径；

步骤4，解算变形次镜各驱动器的电压；

步骤5，发送电压至各驱动器，使变形次镜的等效焦距达到设计值，最终实现快速调焦。

进一步地，在步骤1中，采用标准平行光由主镜处入射，变形次镜处出射，然后进入波前传感器，每次向变形次镜一个驱动器施加单位控制电压v，测量得到的面型变化量即为变形次镜镜面该驱动器的影响函数V。

进一步地，在步骤3中，按照如下公式计算变形次镜的曲率半径R：

对应面型

其中，

L为目标与激光发射望远镜系统间的距离，f′₂为主镜焦距，d为主次镜间隔，x，y为对应次镜面型上的点坐标。

进一步地，当第j个驱动器的驱动电压v_j发送到变形次镜所产生的面型为：

通过上式，可求解各驱动器的驱动电压：

其中，n为变形次镜的驱动器个数，V_j(x,y)代表第j个驱动器的面型影响函数，代表次镜面型，V⁺代表变形镜面型影响函数的广义逆，v代表单位控制电压。

进一步地，在步骤2中，采用激光测距机获取目标与激光发射望远镜系统间的距离L。

进一步地，在步骤2中，采用雷达或超声波装置获取目标与激光发射望远镜系统间的距离L。

本发明的有益效果是：