用于激光核聚变的装置CCD光路自动准直

叙述了用近远场光学系统和ＣＣＤ摄像机探测光束位置，微机图象处理技术计算光呸中心偏离误差并调整伺服反射镜，使光束自动恢复到原来位置。     

激光聚变装置光束自动准直系统的研究进展

光束自动准直系统应用于惯性约束聚变的高功率激光装置,研究了光束自动准直的原理和关键技术,介绍了国外光束自动准直系统的发展状况,展望了高功率激光装置自动准直系统的未来发展趋势。     

高精度激光准直系统的研制与分析

阐述高精度激光准直系统的总体构成及特点,着重分析高斯激光束经过薄透镜的变换规律、最佳准直区域以及激光准直光学系统的设计思路.给出系统光电接收转换元件的主要技术参数、直线度误差测评软件的设计方法和用于高精度激光准直系统实现直线度误差的静态、动态测量方法和直线度误差的主要评定方法.利用开发的测评软件,对系统进行了实验测试,给出了实验结果,并对该系统的应用作了展望.     

光路自动准直中的全自动化控制算法

基于光路准直的基本原理,借助反射镜伺服系统的精密调节和计算机的自动控制,提出了全新的光路自动准直控制算法。在此基础上,建立了光路自动准直单元,编制了控制程序,对光路自动准直算法进行了实验验证。结果表明,采用该算法的光路自动准直单元完全实现了光路的自动准直,具有良好的通用性。提出了几种提高光路自动准直效率的方法。     

光纤技术在光路自动准直中的应用

光路自动准直系统用于惯性约束聚变的高功率激光装置的光束精密自动准直调整.针对神光Ⅲ原型装置四程放大光路对自动准直系统的调整时间和调整精度的要求,考虑到光路总体结构的要求,利用光纤像传递和光纤耦合技术,结合近场远场像传递原理,使用插入式光纤点光源实现了后腔镜的准直调整,充分考虑了四程放大的光路像传递特点,设计出一套优化合理的四程放大准直方案,并且在神光Ⅲ原型装置模拟实验平台上得到了充分的验证和考核.实验结果表明光路自动准直系统能够在15 min之内顺利完成系统的光路调整,光束近场调整精度优于近场光斑的±0.5%,光束远场调整精度≤±0.3",满足了原型装置总体的要求.     

激光直线准直的一种新方法

本文提出用亮圆环在透镜后产生的衍射图样中心的连线作准直线的一种新方法。文中详细讨论了准直原理、准直精度及准直距离,并给出了实验例证。     

一种新的激光发射系统准直方法

激光发射系统包含多个光通道和传感器,还具有非常高的能量和异常波长。因此,传统的轴系调试方法非常复杂,而且精度不高。传统方法对实际光路进行调试,还存在人员安全的问题。本文提出了一种基于自准直法的新方法,建立了新的光学辅助调试光路,利用高精度自准直数显设备,对系统光学进行调试,解决了人员安全和高精度的问题。文章对该方法进行了仿真和实验。最后,对激光发射系统的精度和误差合成进行了分析和比较,新方法能将传统方法15 mrad的调轴精度提高至3 mrad,分析结果表明,新方法具有安全高效且精度高的优点。     

具有光束漂移误差补偿的高精度激光准直技术

本文介绍一种提高激光准直精度的新技术。这种技术的基础是建立在激光束的漂移在一定的条件下可以近似的用三角函数去描述它。求出它在有效工作区内各相关点的漂移量f(l)ι。通过现已普及使带的计算机技术找出测量点l上的漂移量f(l)ι,实现测量点的误差补偿。达到提高测量及找正精度的目的。这项技术在工程应用中具有较多的灵活性和方便性。     

一种新型的太阳自动跟踪系统研究

为了最大限度的利用太阳能,采用自动跟踪太阳的方式以获得更多的能量。简要介绍了现有的几种主要跟踪方式,光电探测器跟踪方式容易受天气条件干扰,时钟跟踪方式有累积误差或者因数据库庞大导致反应变慢等缺点。提出了一种时钟跟踪与光电探测器跟踪相结合的双轴跟踪方式,方位角采用时钟跟踪,俯仰角采用四象限光电探测器跟踪,控制核心选用ATmega16单片机。该跟踪方式结合这两种跟踪方式的优点,很好地克服了两者的缺点。实验表明,本系统转动精度高,工作稳定性好,太阳能接收损失小。     

一种车载激光雷达自动准直系统

研制了一种适用于车载激光雷达的收发光路自动准直系统.该系统采用了CCD相机和图像处理技术以确定发射光束的方向与接收光路的准直情况.使用一台2维电动调整导向镜,改变激光发射方向,计算机测控软件负责监测收发准直情况并且实现发射激光光束方向的调整,而无需人员干预.实验室验证系统上的测量表明,当准直误差为40 μrad时,完成准直需要的时间通常不超过40 s.     

一种高精度CCD激光自准直测量系统的研究

为测量导弹姿态角研制了一套CCD激光自准直系统,它有一套24位绝对式角轴编码器,设有多个读数头,对径读数采用数字量相加技术,消除了轴系晃动对信号的影响。采用高精度线阵CCD作为接收元件。本系统可以进行光电自准直的测量,在360°范围内水平方向误差不大于±1.5",极限测量精度不大于8"。     

大功率半导体激光束非球面准直系统的优化设计

为实现空间激光束的远距离传输,利用矢量折射定理研究了大功率半导体激光器发散光束经非球面、非轴对称准直系统的光传输特性。对空间光线传输得出了矩阵传递公式,并针对大功率线源半导体激光器的发散光束进行了高精度的准直优化设计。为实现对激光束的进一步准直,利用光学设计软件CODE-V设计了卡塞格伦光学天线。利用两点法对发散角进行了实验测试,结果表明优化设计的准直系统发散角为1.924 mrad,经光学天线进一步准直后的发散角为96.2μrad。本空间光线追迹方法对复杂光学系统的精确计算具有一定参考意义,所设计的大功率线源激光束准直系统能广泛应用于远距离激光通信系统中。     

激光光束特定方向准直方法与技术

基于光束漂移量反馈通过PZT驱动的微角度控制,实时动态检测和控制激光光束特定方向的平漂量和角漂量,以达到出射光束特定方向的高稳定性。准直系统中对光束平漂量和角漂量进行了分离检测,并各自构成了平漂量和角漂量反馈控制执行系统,减小了平漂量和角漂量反馈控制中的相互耦合,提高了准直精度及准直效率。实验表明,该方法特定方向准直精度可达5×10-8rad。     

铬原子束1维多普勒激光准直分析

为了研究预准直后铬原子束1维多普勒激光准直效果随着激光功率、激光失谐量和作用区域等各种参量变化的情况,采用适当步长的4阶 Runge-Kutta 算法进行了理论分析,得到了铬原子束1维多普勒激光准直效果与各种激光参量之间的变化关系。结果表明,铬原子束经过离坩埚口600mm、横向尺寸为5mm 狭缝预准直后,在激光功率为20mW、激光失谐量为-0.5Γ(Γ为铬原子的自然线宽)、作用区域为2倍最小作用区域的情况下,可以获得最好的激光准直效果。     

一种非成像式大功率激光变换系统的理论研究

详细研究激光通过光学系统后的分布对深入研究激光与物质相互作用具有重要意义。从任意给定的光束分布出发 ,较详细地考虑了激光的衍射过程 ,研究一个已经获得工业应用的激光变换系统。     

高精度微光学器件激光直写光刻系统研究

设计一套高精度激光直写光刻系统,它采用带17位增量式编码器的松下MINAS A系列交流伺服马达,同时还采用基于高精密滚珠丝杆和超精密线性滑轨导向的x-y运动平台,可以实现约30 nm的运动控制灵敏度。针对该系统开发一套基于ISA总线的三维运动控制卡。实验表明该激光直写光刻系统完全能够满足光刻精度的要求,并且具有控制简单、行程轨迹精确等特点,适用于许多微光学器件加工领域。     

光学瞄准及自动跟踪系统设计

为提高激光通信、激光制导、激光雷达等光电系统的工作可靠性及自动化程度,提出了光学瞄准及自动跟踪系统的设计方案.系统采用四象限光电探测器为前端探测单元,结合自动控制技术和精密步进系统,实现目标激光光斑的自动瞄准和跟踪.介绍了系统的工作原理,并对其进行了硬件设计和控制程序设计.经调试、运行证明,该系统方案可行、简单且易于实现,二维位移的跟踪控制精度可达10μm以下.     

半导体激光器光束的准直

本文从高斯光束出发对半导体激光器的既简单又经济实用的准直法－－单透镜准直法进行了理论分析和实验。实验结果与理论计算基本相符，表明只要采用一个相对孔径Ｄ／ｆ较大的透镜，并置其对半导体激光器有合适位置，则可以得到令人满意的准直效果。     

高能激光武器系统中的光束质量评价及应用

综述目前评价激光光束质量的几种方法。讨论了各自的定义、优缺点,以及在高能激光武器系统中的适用性。结合实际说明光束质量在高能激光武器系统中的应用,得出了一些有益的结论。