CN106134466B - 一种离轴的激光光束定向发射器 - Google Patents
一种离轴的激光光束定向发射器Info
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Abstract
一种离轴的激光光束定向发射器，包括：光源、第一离轴非球面反射镜、第二离轴非球面反射镜、第一快速控制反射镜、第二快速控制反射镜、驱动器、控制器；光源发出的未沿主光轴传输的入射光束沿着离轴方向传输，经过第一离轴非球面反射镜反射后传输至第一快速控制反射镜，经第一快速控制反射镜反射后传输至第二离轴非球面反射镜，最后经第二快速控制反射镜用于最后的发射；所述控制器由与各反射镜共同运动的传感器和中央处理器组成，由与各反射镜共同运动的传感器获得相关位置、速度及加速度信息，送入中央处理器，从而控制驱动器控制镜子的精确运动以实现对出射光束的方位角、俯仰角、焦距的精确控制，进而定向发射激光摧毁目标。
Description
技术领域
本发明属于激光光束发射控制技术领域，具体涉及一种以快速控制反射镜和离轴非球面反射镜为核心部件的激光光束离轴定向发射装置。
背景技术
随着激光器的迅猛发展，特别是光纤激光器的成熟化，使得激光武器，特别是光纤激光武器的发展成为可能。而相应的光束定向器对其进行发射控制已经成为激光武器的核心技术之一。
常规的激光武器(如化学激光武器)，其光束定向器往往采用共轴发射系统(如卡赛格林系统)，如图1所示。由于系统内部传输的是空心光束，共轴发射系统中的次镜不会对光束的传输进行遮拦，所以能够很高效率的将光束定向发射出去。但是对于光纤激光武器，由于激光产生机理完全不同，系统内部传输的是实心光束，并且能量在横截面内沿径向按照高斯分布，所以常规光束定向器共轴系统的次镜遮挡问题就非常突出，也就是说，横截面内光斑中央能量最大的部分被次镜遮挡住了，不能发射出去，使得能量不能有效利用。因此，这种传统的光束定向器不能继续使用。
本发明是一种离轴的激光光束定向发射器，用于实现精确光束控制。光束控制是战术激光武器实现高效打击目标的重要课题，发展实用化的激光光束定向器具有十分重大意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服传统共轴光束定向器的次镜遮拦问题，实现高功率光纤激光光束离轴定向发射与控制。
本发明的技术方案是，一种离轴的激光光束定向发射器，包括：光源、第一离轴非球面反射镜、第二离轴非球面反射镜、第一快速控制反射镜、第二快速控制反射镜、驱动器、控制器；光源发出的未沿主光轴传输的入射光束沿着离轴方向传输，经过第一离轴非球面反射镜反射后传输至第一快速控制反射镜，经第一快速控制反射镜反射后传输至第二离轴非球面反射镜，最后经第二快速控制反射镜用于最后的发射；所述控制器由与各反射镜共同运动的传感器和中央处理器组成，由与各反射镜共同运动的传感器获得相关位置、速度及加速度信息，送入中央处理器，从而控制驱动器控制镜子的精确运动以实现对出射光束的方位角、俯仰角、焦距的精确控制，进而定向发射激光摧毁目标。
本发明的特点是离轴、慧差小、效率高、质量轻、体积小，易于实现大功率激光精确、快速地发射和聚焦。
所述的反射装置有两组为离轴非球面反射镜，位置及角度可调。用于根据目标距离远近，改变系统焦距，使得出射光束正好聚焦在目标上，并能很好的抑制慧差及各种像差，形成可以用于毁伤目标的光斑。
所述的反射装置有两组为快速控制反射镜，能够根据目标方位角和俯仰角，迅速改变自身角度，使得出射光束正好移至目标上，形成可以用于毁伤目标的光斑。
本发明全部采用反射光学部件，因此没有色差，也可以用于同时传输多个波长的光束。
本发明的有益效果在于：本发明兼顾了快速控制反射镜和离轴非球面反射镜的优点，离轴传输，结构简单，跟瞄灵活、精准，各镜子可分别受到控制，因此，便于快速跟瞄，而离轴非球面反射镜可以调节焦距，从而实现发射与聚焦。现已成功地将此光束定向器用于击毁无人机、反导防空等领域，跟瞄精度和速度满足了要求，取得了良好的效果。
附图说明
图1为传统的共轴光束定向器示意图；
图中：1.入射光束；2.次镜；3.主镜。
图2为本发明的离轴光束定向器示意图；
图中：1.第一离轴非球面反射镜；2.第一快速控制反射镜；3.第二离轴非球面反射镜；4.第二快速控制反射镜。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图2所示，为各设备情况：
| 编号 | 类型 | 口径/mm |
| 1 | 第一离轴非球面反射镜 | 100 |
| 2 | 第一快速控制反射镜 | 120 |
| 3 | 第二离轴非球面反射镜 | 400 |
| 4 | 第二快速控制反射镜 | 600 |
驱动器：音圈电机倾斜角范围250mrad，带宽150Hz
入射光束未沿主光轴传输，而是沿着离轴方向传输，在离轴非球面反射镜右侧设有快速控制反射镜，快速控制反射镜左侧设有离轴非球面反射镜，在离轴非球面反射镜反射光路上设有快速控制发射镜，用于最后的发射。控制回路是这样工作的，由与镜子共同运动的传感器获得相关位置、速度及加速度信息，送入控制电路处理，从而使得驱动器控制镜子的精确运动以实现对出射光束的方位角、俯仰角、焦距的精确控制，进而摧毁目标。
选用以上设备，系统的主要指标为：
激光毁伤距离：0.1～5km
方位角调整范围：±0.5°
俯仰角调整范围：±0.5°
对准误差：15μrad
Claims (1)
1.一种离轴的激光光束定向发射器，包括：光源、第一离轴非球面反射镜、第二离轴非球面反射镜、第一快速控制反射镜、第二快速控制反射镜、驱动器、控制器；光源发出的未沿主光轴传输的入射光束沿着离轴方向传输，经过第一离轴非球面反射镜反射后传输至第一快速控制反射镜，经第一快速控制反射镜反射后传输至第二离轴非球面反射镜，最后经第二快速控制反射镜用于最后的发射；所述控制器由与各反射镜共同运动的传感器和中央处理器组成，由与各反射镜共同运动的传感器获得相关位置、速度及加速度信息，送入中央处理器，从而控制驱动器控制镜子的精确运动以实现对出射光束的方位角、俯仰角、焦距的精确控制，进而定向发射激光摧毁目标。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110016442.1A CN106134466B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种离轴的激光光束定向发射器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201110016442.1A CN106134466B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种离轴的激光光束定向发射器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106134466B true CN106134466B (zh) | 2015-02-25 |
Family
ID=57251011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110016442.1A Active CN106134466B (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种离轴的激光光束定向发射器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106134466B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107037575A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-11 | 北京北方群星科技发展有限公司 | 一种离轴反射式光学天线及系统 |
| CN107388900A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-24 | 成都安的光电科技有限公司 | 无人机反制系统 |
-
2011
- 2011-12-30 CN CN201110016442.1A patent/CN106134466B/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107388900A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-11-24 | 成都安的光电科技有限公司 | 无人机反制系统 |
| CN107388900B (zh) * | 2017-05-04 | 2023-06-16 | 成都安的光电科技有限公司 | 无人机反制系统 |
| CN107037575A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-08-11 | 北京北方群星科技发展有限公司 | 一种离轴反射式光学天线及系统 |
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