一种快速倾斜镜系统的设计与应用

发布时间：2018-04-17 03:16

  本文选题：激光大气传输 + 快速倾斜镜　； 参考：《强激光与粒子束》2015年05期

【摘要】：激光在大气中传输时,由于大气湍流的存在,会导致光束漂移和能量集中度下降。校正倾斜像差,可以提高激光在大气中传输的质量,而快速倾斜镜正是倾斜像差校正的关键部件。设计了一个基于柔性轴结构的二维压电陶瓷型快速倾斜镜,采用高压运算放大器PA96制作其驱动电源,并选用TMS320F2812型DSP芯片作为倾斜镜控制系统的核心处理器,经实验测试表明,该快速倾斜镜的偏转范围达到1.8mrad,谐振频率为432Hz,角分辨力约为0.5μrad。最后将此系统应用于激光大气传输倾斜像差校正实验中,实验结果表明,该系统能够有效提高光斑能量集中度并降低光斑漂移,可以应用于激光大气传输中对倾斜像差的校正。
[Abstract]:When the laser propagates in the atmosphere, the beam drift and energy concentration decrease due to the existence of atmospheric turbulence.The correction of tilt aberration can improve the quality of laser propagation in the atmosphere, and the fast tilt mirror is the key component of skew aberration correction.A two-dimensional piezoelectric ceramic fast tilting mirror based on flexible axis structure is designed, and its driving power supply is made by high voltage operational amplifier (PA96). The TMS320F2812 type DSP chip is chosen as the core processor of the tilting mirror control system. The experimental results show that the high voltage operational amplifier (PA96) is used as the core processor of the tilting mirror control system.The deflection range of the fast tilt mirror is 1.8 mrad. the resonant frequency is 432 Hz and the angular resolution is about 0.5 渭 rad.The experimental results show that the system can effectively improve the energy concentration of the spot and reduce the spot drift, and can be applied to the correction of the tilt aberration in laser atmospheric transmission.
【作者单位】： 中国科学院安徽光学精密机械研究所;中国科学院大气成分与光学重点实验室;
【基金】：脉冲功率激光技术国家重点实验室开放基金项目(SKL2013KF01)
【分类号】：TH74

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 李新阳,姜文汉,王春红,鲜浩,吴旭斌;激光大气水平传输湍流畸变波前的功率谱分析I:波前整体倾斜与泰勒频率[J];光学学报;2000年07期

2 谭逢富;陈修涛;姚佰栋;陆茜;侯再红;吴毅;;激光大气传输倾斜校正系统[J];红外与激光工程;2011年03期

3 周辉;杨明冬;贾建军;王建宇;;压电驱动FSM的动态性能分析[J];科学技术与工程;2013年18期

4 田福庆;李克玉;王珏;王洪剑;;压电驱动快速反射镜的自适应反演滑模控制[J];强激光与粒子束;2014年01期

5 王倩;梅海平;肖树妹;黄宏华;钱仙妹;朱文越;饶瑞中;;近地层大气光学湍流的分形和间歇性特征分析[J];强激光与粒子束;2014年02期

6 徐飞飞;纪明;赵创社;;快速偏转反射镜研究现状及关键技术[J];应用光学;2010年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李新阳,姜文汉,王春红,鲜浩,吴旭斌;激光实际大气水平传输湍流畸变波前的功率谱分析II:波前相位与格林伍德频率[J];光学学报;2000年08期

2 华志励;李洪平;;基于随机数据元扩张的大气湍流相位屏数值模拟[J];光学学报;2012年05期

3 周子云;高云国;邵帅;薛向尧;;采用柔性铰链的快速反射镜设计[J];光学精密工程;2014年06期

4 赵欣;马彩文;;基于混合H_2/H_∞控制的自适应光学系统设计与仿真[J];光子学报;2014年12期

5 杨明冬;贾建军;张亮;王建宇;;DAC分辨率对ATP系统跟踪精度影响的研究[J];光通信技术;2015年01期

6 刘超;胡立发;穆全全;曹召良;宣丽;;水平大气通道的光波前倾斜功率谱的测量及其频率分析[J];激光与光电子学进展;2011年02期

7 王浩攀;张天丽;蒋成保;;巨磁致伸缩快速转向反射镜及其谐振频率[J];红外与激光工程;2012年11期

8 姚佰栋;时晶晶;侯再红;谭逢富;吴毅;;基于超磁致伸缩材料的高速倾斜镜的设计与应用[J];红外与激光工程;2013年01期

9 徐新行;杨洪波;王兵;高云国;;快速反射镜关键技术研究[J];激光与红外;2013年10期

10 时晶晶;姚佰栋;鲁加国;;高速倾斜镜建模与传递函数辨识[J];红外与激光工程;2013年10期

相关博士学位论文 前4条

1 储修祥;中继镜系统激光传输与变换的理论研究[D];国防科学技术大学;2009年

2 周子云;多波段激光发射方向直接监测与校正方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

3 于树海;傅里叶望远镜成像关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

4 史少龙;空间望远镜精密稳像控制关键技术研究[D];中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）;2014年

相关硕士学位论文 前5条

1 李宏升;湍流对大气中传输激光束的影响[D];长春理工大学;2002年

2 杨文波;基于哈特曼—夏克传感器的大气湍流参数测量方法研究[D];长春理工大学;2010年

3 王卫兵;光电跟踪伺服系统控制策略理论与实验研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

4 王雄;光纤激光相干合成倾斜波前控制技术研究[D];国防科学技术大学;2012年

5 史阿苗;激光束的指向稳定控制系统研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谢卫红,谢和平,李世平,赵鹏;分形节理的强度和变形研究[J];长春地质学院学报;1997年03期

2 饶瑞中;大气光传播研究中的湍流谱与间歇性[J];电子科技大学学报;1999年04期

3 李昕 ,胡非 ,刘罡 ,洪钟祥;大气边界层湍流多尺度分形特征的研究(英文)[J];Advances in Atmospheric Sciences;2001年05期

4 梅海平;苑克娥;饶瑞中;;光纤传感技术用于大气光学湍流测量[J];大气与环境光学学报;2007年01期

5 孙立宁,孙绍云,曲东升,蔡鹤皋;基于PZT的微驱动定位系统及控制方法的研究[J];光学精密工程;2004年01期

6 吴碧琳;饶长辉;张雨东;;应用闭环残余倾斜数据分析自适应光学系统精跟踪回路性能[J];光学学报;2006年04期

7 肖树妹;梅海平;钱仙妹;饶瑞中;;大气湍流随机相位差的相关解调算法研究[J];光学学报;2011年02期

8 屈世显,董连科;分形维数与熵间的关系[J];高压物理学报;1993年02期

9 刘式达;;湍流的间歇性和多分维[J];大自然探索;1989年02期

10 冯晓光,赵万生,栗岩,刘晋春,管淑娟;减小压电陶瓷驱动电源纹波的一种有效方法[J];哈尔滨工业大学学报;1997年05期

相关博士学位论文 前2条

1 王永辉;快速控制反射镜结构及其动态特性的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

2 陈贵敏;振动环境下光束指向稳定及其光机电一体化关键技术[D];西安电子科技大学;2005年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 时晶晶;姚佰栋;鲁加国;;高速倾斜镜建模与传递函数辨识[J];红外与激光工程;2013年10期

2 范伟军,蒋筱如,王海涛;倾斜镜的性能检测[J];桂林工学院学报;1999年03期

3 孙后环,周必方,蒋筱如;恒星光干涉仪倾斜镜系统的研制[J];分析测试技术与仪器;2000年03期

4 张丽敏;吴元昊;;45°倾斜镜多自由度精调结构设计研究[J];光子学报;2010年12期

5 汪红熳,傅承毓;天文观测中快速倾斜镜控制系统的应用[J];光电工程;1998年S1期

6 张小军,凌宁;高速压电倾斜镜动态特性分析[J];强激光与粒子束;2003年10期

7 姚佰栋;时晶晶;侯再红;谭逢富;吴毅;;基于超磁致伸缩材料的高速倾斜镜的设计与应用[J];红外与激光工程;2013年01期

8 凌宁，陈东红，官春林，，饶学军，邓建明;两维高速压电倾斜反射镜[J];光电工程;1995年01期

9 庄须叶;汪为民;陶逢刚;姚军;高福华;;非正交二维MEMS倾斜镜的研制[J];光学精密工程;2011年08期

10 凌宁,陈东红,于继龙,饶学军;大口径大角位移的两维高速压电倾斜反射镜[J];量子电子学报;1998年02期

相关会议论文 前1条

1 陈欣扬;;基于快速倾斜镜的动态光束定向仪设计与测试[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年

相关硕士学位论文 前1条

1 杨东;模型参考算法在快速倾斜镜中的应用研究[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

本文编号：1761819