光学系统的光束指向稳定性光电测试法研究.docx
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1、光学系统的光束指向稳定性光电测试法研究杨斌【摘要】本文以振动的根本理论为根底,利用矩阵光学理论,总结了光学图像法测试光束指向稳定性的定理。通过进行实验光路的测试以及光电法测试光束指向稳定性的模型设计,实验说明:光束指向稳定性误差的大小,误差的出现的振动概率及其影响大小可以通过光学图像法来分析,加以加速度计的电学法运用的结合,可以推测出光束指向误差是由于光路影响以及来源。光电测试法的设计稳定,便捷实用,具有十分高的使用价值与应用存在,可以广泛应用于规模大的光束系统的光束指向稳定性测试。【关键词】光学系统;光束指向稳定性;电学法光束特性的转变通过激光光路系统,种子光源产生激光光束后,加以后续的各种
2、光学元件而成的,其价值在于符合“打靶的各种需求。光束会因受到许多方面的影响而干扰在传输过程中的效果,其中不可控的振动引起的动态干扰程度最为突出,光束会因此在“打靶过程在最正确位置来回晃动,使打中的机率浮动不定,这就说明了研究光束指向稳定性是有一定的价值存在的。1光束指向稳定性的方法测量光束的方法不一,如电学法、机械法、光学法等,其中以光学法和电学法为核心。电学法的概念主要是通过转换被测对象的振动量为电量,并使用电量测试仪为测试工具,它的优势在于敏捷感高、频率幅度以及動态线性的范围大、分析遥测简单,其缺点是对电磁场的干扰大、无法解析光学元件上光束振动的现象,没有振动对光束指向稳定性产生的误差。光
3、学法主要通过干扰手段进行测试,其优势是受磁场影响小、测试结果精准度高、通用于体积小难以安装的非接触测量,其缺点是测试结构繁杂,本钱高。随着技术开展,普通的机械振动的测试方法广泛适用于光路的振动测试中,也有少局部的文献资料参考了光学法的测量研究。因此本文继续探讨光束指向稳定性的测试方法类型,总结光学系统的光束因时间而形成的变化量的原因以及造成光束指向偏移的振动信号频谱的特点与影响程度的分析。据此,这种光学方法测试领域大、精准度高、直接得出答案、迅速定位造成光束指向稳定性的误差根源以数据,从而提高“打靶的成功率。2光电法测量光束指向的应用将振动的频率特征传输到承载光学元件的机械结构,统称为环境微振
4、动也称为镜架。在前文有所阐释中,光束的频率信息会受到由于光学系统的终端光束的指向稳定性误差数据对镜架的干扰而存在不同程度的影响,结果一般为镜架的稳定频率。根据有关实验说明,取样镜添加在光学系统的传输终端的光路输出位置中,并通过利用高速图像对其采样光进行采集,在规定时间内得出不同的光斑图像,对得出的图像质心与重心进行计算机处理后,随着时间变化,图像的质心与重心会产生变化数据,就是光束指向稳定性位移误差图。光束指向稳定性误差的频谱图可以通过博里叶原理处理图像的质心与重心位移数据,改变光束指向而成,并能总结出因频率差异而造成光束指向稳定性的误差幅度结果。电传感器是承载光学元件的镜架1到镜架n上一次性
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- 光学系统 光束 指向 稳定性 光电 测试 研究
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