CN108332611A - 用于提高激光测照器编码精度的系统及方法 - Google Patents

用于提高激光测照器编码精度的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开用于提高激光测照器编码精度的系统及方法，采样实际激光出射时刻作为反馈参数，采用闭环反馈控制对可调延时电路的延时时间做动态调整，保证实际激光出射时刻相对于外部编码信号延时时间的一致性，在每一个激光脉冲周期内，通过可调延时电路计算出实际激光出射时刻相对于外部编码脉冲的延时，将该延时与基准固定延时做比较，根据所得差值在下一周期内对可调延时电路的延时时间做动态调整，保证每一个激光发射周期内激光出射时刻相对于外部编码信号延时的固定，提高了脉冲出光时间的时间精度，避免了测照器中激光器长时间工作后由于温度特性或器件特性改变带来的出光时刻变化。

Description

用于提高激光测照器编码精度的系统及方法
技术领域
本发明涉及激光制导领域，具体为一种提高激光半主动制导中激光测照器信号编码精度的系统及方法。
背景技术
目前的在激光半主动制导中所用的激光测照器一般可以达到的编码精度为数μs的时间精度，在光电对抗的复杂战场环境中，编码精度的提高有利于制导的抗干扰设计，目前存在的干扰措施主要是诱偏干扰及高重频干扰，其中高重频干扰对制导的可靠性和准确性影响最大，如果编码精度过低，则很容易将干扰信号和有用信号混淆，不易进行抗干扰设计，使导弹丢失目标或击中假目标。因此，提高激光编码的时间精度有利于激光制导的抗干扰设计，具有非常重大的实际意义。
目前在激光测照器中，为了输出大能量窄脉冲激光束，通常采用电光调Q 方式，但是由于电光晶体、激光晶体等的工作特性，一般也只能达到μs级别的精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于提高激光测照器的编码精度的系统及方法，动态微调激光出射时间，从而提高输出脉冲的时间精度。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：用于提高激光测照器编码精度的系统，包括：激光器、激光器驱动电源、外部编码信号单元、可调延时电路、电光调Q驱动源，激光器内包括泵浦源及调Q晶体等关键器件，外部编码信号单元输出编码脉冲信号到激光驱动电源同步触发激光器产生驱动脉冲，该驱动脉冲为激光器的泵源提供工作能量及工作时序；同时该编码脉冲信号还输入到可调延时电路中，可调延时电路的输出作为电光调Q驱动源的驱动信号，电光调Q驱动源输出信号给激光器的调Q晶体后输出激光束；可调延时电路的输入端与激光器之间采用闭环反馈控制系统，对激光出射时刻做动态调整。
优选的，还包括光电探测器，光电探测器设于激光器出射口处，用于探测激光实际出光时刻，并将实际时刻反馈给可调延时电路输入端。
用于提高激光测照器编码精度的方法，外部编码脉冲信号输入到激光驱动电源同步触发激光器产生驱动脉冲，同时该外部编码脉冲信号输入到一可调延时电路中，该可调延时电路有两路输入信号，其中一路即外部编码脉冲同步信号，另一路为通过光电探测器采样的实际激光出光时刻信号，该可调延时电路同时具有一路输出信号，为调Q驱动脉冲信号，可调延时电路可根据光电探测器所返回的激光出射时刻信号计算出实际激光出射时刻相对于调Q脉冲信号的实时延时，可调延时电路根据计算得到的实时延时时间以及所设置的固定延时初值来动态调整其输出给激光器电光调Q模块的驱动脉冲时刻，该系统通过将实际激光出射时刻引入到对激光器电光调Q驱动源的工作时序时刻控制中，组成了闭环控制系统，来提高实际激光出射时刻相对于外部编码信号的延时精度。
优选的，延时时间包括延时电路产生的延时时间Td、从电光调Q驱动源电路输出触发脉冲到实际激光出光时刻的延时Ts，其中对延时电路产生的延时时间Td进行动态微调，实现每个激光输出脉冲相对于外部编码脉冲总的延时时间的固定。
优选的，S1：赋予可调延时电路产生的初始延时时间、实际激光出光时刻相对于调Q驱动信号的延时初始值分别为Td0和Ts0，其中(Td0+Ts0)为后续激光脉冲相对于外部编码脉冲延时的固定值；S2：获取光电探测器所探测到的第一个激光脉冲实际出光时刻，在可调延时电路中据此可以计算出激光脉冲相对于调 Q驱动的实时延时Ts1；S3、根据总延时时间的固定，利用Td1＝Td0+Ts0-Ts1得到第一个延时电路产生的延时时间；S4：将S3得到的Td1作为第二个激光脉冲发射的可调延时时间，重复S2、S3。
有益效果：本专利申请中，采用闭环反馈控制方式，在每一个脉冲周期内对出光时间做微调，从而提高了脉冲出光时间的时间精度，避免了激光器长时间工作后由于温度特性或器件特性改变带来的编码精度变化。
附图说明
图1为本发明激光测照器的工作系统图；
图2为闭环反馈的原理图；
图3为利用本方法进行出光时间调整的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合一次具体的数据做进一步的详细说明。在此，本发明的示意性事例用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
图1所示为激光测照器的工作系统图，包括：激光器、激光器驱动电源、外部编码信号单元、可调延时电路、电光调Q驱动源及光电探测器，激光器内包括泵浦源及调Q晶体等关键器件，外部编码信号单元输出编码脉冲信号到激光驱动电源同步触发激光器产生驱动脉冲，该驱动脉冲为激光器的泵源提供工作能量及工作时序；同时该编码脉冲信号还输入到可调延时电路中，可调延时电路的输出作为电光调Q驱动源的驱动信号，电光调Q驱动源输出信号给激光器的调 Q晶体后输出激光束；在激光出射口处防止光电探测器，利用光电探测器探测激光束的实际激光出射时刻，并将该实际时刻反馈至可调延时电路，通过该延时电路对延时时间实时调节，对激光出射时刻做动态调整。
本专利申请提供一种用于提高激光测照器的编码精度的方法，采用动态微调激光出射时刻，进一步地说是采用对出射激光时刻进行实时反馈的闭环反馈控制方法对延时动态调整，保证激光出射时刻相对于外部编码脉冲延时时间的一致性，即提高了激光测照器的脉冲编码时间精度。
图1所示的系统中，设编码脉冲时刻为Ta，可调延时电路产生的延时时间为 Td，从电光调Q电路输出触发脉冲到实际激光出光时刻的延时为Ts，实际出光时刻为Tf，则Tf＝Ta+Td+Ts。
图2所示的闭环反馈控制系统中，通过光电探测器获取实际输出激光时刻Tf，并将该实际出光时刻Tf与调Q脉冲时刻Ta+Td做差值，计算得出激光出射时刻Tf相对于调 Q脉冲时刻的延时值Ts，并将该延时值Ts与延时预设值做比较，其差值作为延时电路的延时调节信号，延时预设值为根据上一次激光发射周期中激光出射时刻的计算结果，延时电路的输出作为调Q驱动电路的驱动信号来驱动激光器中的调Q晶体产生激光输出。
图3所示，采用以下步骤进行延时动态调整，S1：设备开机，进行初始化，为可调延时电路产生的延时时间Td、实际激光出光时刻相对于调Q脉冲的延时 Ts赋初值Td0和Ts0，初值可根据系统调试结果确定；
S2：启动激光器发出激光信号，第一个激光脉冲发出后，可以通过放置在出射口处的光电探测器获取实际出光时刻的延时Ts1；
S3：由于激光系统设置总延时时间固定，有Td0+Ts0＝Td1+Ts1，在S2中已测得实际出光时刻的延时Ts1，从而得到Td1＝Td0+Ts0-Ts1；
S4：将Td1作为下一个激光脉冲发射中可调延时电路所产生的延时时间，重复S2、S3步骤得到下一个可调延时电路产生的延时时间Td2；S5、已知实际的激光出射时刻Tf＝Ta+Td+Ts，重复S2、S3、S4，在每一个编码脉冲周期内，动态调整延时来调整出光时间Tf，从而提高了脉冲出光时间的时间精度。

Claims (5)

1.用于提高激光测照器编码精度的系统，包括：激光器、激光器驱动电源、外部编码信号单元、可调延时电路、电光调Q驱动源，激光器内包括泵浦源及调Q晶体等关键器件，其特征在于：外部编码信号单元输出编码脉冲信号到激光驱动电源同步触发激光器产生驱动脉冲，该驱动脉冲为激光器的泵源提供工作能量及工作时序；同时该编码脉冲信号还输入到可调延时电路中，可调延时电路的输出作为电光调Q驱动源的驱动信号，电光调Q驱动源输出信号给激光器的调Q晶体后输出激光束；可调延时电路的输入端与激光器之间采用闭环反馈控制系统，对激光出射时刻做动态调整。
2.根据权利要求1所述的用于提高激光测照器编码精度的系统，其特征在于：还包括光电探测器，光电探测器设于激光器出射口处，用于探测激光实际出光时刻，并将实际时刻反馈给可调延时电路输入端。
3.用于提高激光测照器编码精度的方法，其特征在于：编码脉冲信号输入到激光驱动电源同步触发激光器产生驱动脉冲；同时编码脉冲信号输入到一可调延时电路中，可调延时电路输出信号给电光调Q驱动源，驱动激光器内部的调Q晶体；激光器出射激光的实际时刻经闭环反馈控制系统反馈到可调延时电路中，通过该可调延时电路计算每一次激光发射周期内激光出射时刻相对于调Q脉冲的延时，该延时与可调延时电路所产生的延时时间之和与预设的固定延时值做比较，其差值作为在下一个激光发射周期内可调延时电路的延时参考值，采用该闭环反馈控制对延时时间动态调整，以保证每一个激光发射周期内激光出射时刻相对于编码脉冲延时时间的一致性。
4.根据权利要求3所述的用于提高激光测照器编码精度的方法，其特征在于：延时时间包括可调延时电路产生的延时时间Td、从调Q驱动脉冲到实际激光出光时刻的延时Ts，其中对延时电路产生的延时时间Td进行动态微调，实现每个激光脉冲相对于外部编码脉冲信号总的延时时间的固定。
5.根据权利要求4所述的用于提高激光测照器编码精度的方法，其特征在于：S1：赋予可调延时电路产生的延时时间、实际激光出光时刻相对于调Q驱动信号的延时初始值，分别为Td0和Ts0；S2、获取光电探测器所获取的第一个激光出射时刻相对于调Q驱动脉冲的延时Ts1；S3、根据总延时时间的固定，利用Td1＝Td0+Ts0-Ts1得到第一个延时电路产生的延时时间Td1；
S4：将S3得到的Td1作为第二个激光脉冲发射的延时时间，重复S2、S3。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884652A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 光梓信息科技（上海）有限公司 脉冲激光驱动器及延时校准方法、激光雷达及测距方法
CN110018495A (zh) * 2019-04-30 2019-07-16 湖南力研光电科技有限公司 一种条纹管成像激光雷达激光发射随机误差测量及补偿系统
CN111473692A (zh) * 2020-04-20 2020-07-31 电子科技大学 一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法
CN111551949A (zh) * 2020-05-20 2020-08-18 炬佑智能科技(苏州)有限公司 一种脉冲延时时间控制方法和装置
CN111716016A (zh) * 2020-06-12 2020-09-29 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光头控制方法、激光加工方法及激光头控制系统
CN113572460A (zh) * 2021-06-22 2021-10-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统
CN113702005A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中国科学院合肥物质科学研究院 一种调q激光器的同步信号测量装置
CN114115047A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 上海智能制造功能平台有限公司 脉冲激光出光同步闭环控制系统、方法、终端和介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1939607A1 (de) * 1969-08-04 1971-02-25 Trw Inc Selbstsynchronisiertes Lasergeraet
JP2006095566A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ照射装置
CN101825703A (zh) * 2010-01-25 2010-09-08 华北电力大学（保定） 改进的脉冲激光测距装置及使用该装置的激光测距方法
CN102231472A (zh) * 2011-04-18 2011-11-02 电子科技大学 一种激光脉冲同步控制装置
CN102638271A (zh) * 2012-04-18 2012-08-15 重庆邮电大学 一种抗高重频干扰的激光编码系统及方法
CN102751655A (zh) * 2012-06-14 2012-10-24 北京无线电计量测试研究所 提高超快激光放大器脉冲能量稳定性的装置及其控制方法
CN103675793A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 北京理工大学 激光有源干扰的对抗方法
CN104821484A (zh) * 2015-04-30 2015-08-05 无锡亮源激光技术有限公司 一种微型半导体激光器脉冲调制驱动电路
CN209027362U (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 无锡亮源激光技术有限公司 用于提高激光测照器编码精度的系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1939607A1 (de) * 1969-08-04 1971-02-25 Trw Inc Selbstsynchronisiertes Lasergeraet
JP2006095566A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ照射装置
CN101825703A (zh) * 2010-01-25 2010-09-08 华北电力大学（保定） 改进的脉冲激光测距装置及使用该装置的激光测距方法
CN102231472A (zh) * 2011-04-18 2011-11-02 电子科技大学 一种激光脉冲同步控制装置
CN102638271A (zh) * 2012-04-18 2012-08-15 重庆邮电大学 一种抗高重频干扰的激光编码系统及方法
CN102751655A (zh) * 2012-06-14 2012-10-24 北京无线电计量测试研究所 提高超快激光放大器脉冲能量稳定性的装置及其控制方法
CN103675793A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 北京理工大学 激光有源干扰的对抗方法
CN104821484A (zh) * 2015-04-30 2015-08-05 无锡亮源激光技术有限公司 一种微型半导体激光器脉冲调制驱动电路
CN209027362U (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 无锡亮源激光技术有限公司 用于提高激光测照器编码精度的系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
苗锡奎;赵威;张恒伟;杨伟宏;: "时间控制脉冲间隔激光编码方法研究" *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109884652A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 光梓信息科技（上海）有限公司 脉冲激光驱动器及延时校准方法、激光雷达及测距方法
CN110018495A (zh) * 2019-04-30 2019-07-16 湖南力研光电科技有限公司 一种条纹管成像激光雷达激光发射随机误差测量及补偿系统
CN111473692A (zh) * 2020-04-20 2020-07-31 电子科技大学 一种光电发射器照射延迟的测试装置及方法
CN111551949A (zh) * 2020-05-20 2020-08-18 炬佑智能科技(苏州)有限公司 一种脉冲延时时间控制方法和装置
CN111716016A (zh) * 2020-06-12 2020-09-29 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光头控制方法、激光加工方法及激光头控制系统
CN111716016B (zh) * 2020-06-12 2022-03-08 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光头控制方法、激光加工方法及激光头控制系统
CN113572460A (zh) * 2021-06-22 2021-10-29 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于准分子激光器的低抖动精确延时同步触发系统
CN113702005A (zh) * 2021-08-31 2021-11-26 中国科学院合肥物质科学研究院 一种调q激光器的同步信号测量装置
CN114115047A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 上海智能制造功能平台有限公司 脉冲激光出光同步闭环控制系统、方法、终端和介质

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