CN114355617A - 一种光束合成自动调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光束合成自动调整装置及方法，通过设置对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透的双色镜，能够引入并调节第一设定波长的第一光束的光轴，使得与第二设定波长的第二光束完成合束；两束激光合束后通过平面反射镜的部分光束，再借助分光镜拆解出第一光束，由对第一设定波长高反的反光镜导出至第四光路，通过第一光电传感器检测光轴指向误差，并对双色镜角度进行调节，使双色镜反射的第一光束的光轴与透过双色镜的第二光束光轴一致，实现合束。本发明能够在运行过程中进行实时检测和调节，防止运行过程中由于震动或温度变化导致的光轴偏移，合束效果降低的问题，保证参与合成的两束光合成后的光轴一致。

Description

一种光束合成自动调整装置及方法

技术领域

本发明涉及光束合成技术领域，尤其涉及一种光束合成自动调整装置及方法。

背景技术

在激光领域，为了获得足够高功率的激光，国内通常需要多台激光器进行光路的合成。比较常见的有两种形式：一种是多路激光在目标远处进行合成聚焦，实现光束合成和功率叠加；另一种是通过合成镜将两路激光合成为一束激光，然后对目标进行打击。

一般情况下，激光中的光束控制光路一旦调试好，在完成系统集成之后就不能再对其进行调整，但由于光路中的机械件如镜座、镜片等元件在经过振动、温度变化等过程后，会产生一系列变化，导致原本合在一起的光束分离，大大降低激光的毁伤性能。

为了使因温度变化或振动等因素分离的光束重新合成在一起，则需要实施检测两路光束之间光轴是否一致，并进行调节，以保证合束效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种光束合成自动调整装置及方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决由于振动和温度变化中机械件偏移导致的光轴偏移，合束效果下降的问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种光束合成自动调整装置，包括：

反射元件，所述反射元件对第一设定波长的光束高反，用于将第一设定波长的第一光束沿第一光路反射；

双色镜，所述双色镜对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透；所述双色镜将沿所述第一光路传播的所述第一光束反射至第二光路；所述双色镜透过沿所述第二光路传播的第二光束，使所述第一光束和所述第二光束合束；所述双色镜设置在角度调节机构上；

平面反射镜，所述平面反射镜对所述第一设定波长和所述第二设定波长的光束均高反；所述平面反射镜将合束后的所述第一光束和所述第二光束反射至第三光路；

分光镜，所述分光镜对所述第一设定波长的光束高反，对所述第二设定波长的光束高透；合束后的所述第一光束和所述第二光束部分穿透所述平面反射镜，并沿原第二光路传播至所述分光镜；所述分光镜将接收到的第一光束沿第四光路反射，并透过接收到的第二光束；所述分光镜还用于对沿所述第二光路传播的标准红光进行半透半反射，其中反射的所述标准红光沿第四光路传播；

第一聚焦透镜，设置在所述第四光路上，用于将所述分光镜反射的标准红光聚焦至所述第一光电传感器，进行位置校准；所述第一聚焦透镜还用于将所述分光镜反射的第一光束聚焦至第一光电传感器，进行检测调整；

第二聚焦透镜，设置在所述第二光路上，用于将透过所述分光镜的标准红光聚焦至第二光电传感器上，进行位置校准；

控制单元，连接所述第一光电传感器、所述第二光电传感器和所述角度调节机构，在位置校准过程中，所述控制单元接收所述第一光电传感器检测到的所述标准红光的第一光斑中心，以及所述第二光电传感器检测到的所述标准红光的第二光斑中心，以指导调节所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的位置，使所述第一光斑中心位于所述第一光电传感器的中心，使所述第二光斑中心位于所述第二光电传感器的中心；在光束合成自动调整过程中，获取所述第一聚焦透镜聚焦在所述第一光电传感器上的所述第一光束的第三光斑中心，以根据所述第三光斑中心计算相对于所述第一光电传感器中心的光轴指向误差，并根据所述光轴指向误差控制所述角度调节机构调节所述双色镜的角度，使所述双色镜反射的第一光束的光轴与透过所述双色镜的第二光束光轴一致。

在一些实施例中，所述角度调节机构为六足并联指向机构，所述六足并联指向机构包括第一平台、第二平台、六个伸缩件，各伸缩件两端分别通过球铰连接所述第一平台和所述第二平台；所述双色镜固定在所述第一平台上；所述伸缩件为音圈电机或电动推杆。

在一些实施例中，所述控制单元还通过所述第二光电传感器检测所述第二聚焦透镜导入的第二光束产生的第四光斑中心，以根据所述第四光斑中心计算第二光束的光轴相对于第二光路的偏移量，指导对第二光束光轴的调节。

在一些实施例中，所述装置还包括第一衰减片和第二衰减片，所述第一衰减片设置在所述第一聚焦透镜和所述第一光电传感器之间，所述第二衰减片设置在所述第二聚焦透镜和所述第二光电传感器之间。

在一些实施例中，所述装置还包括：无线通信模块，所述无线通信模块连接所述控制单元。

在一些实施例中，所述装置还包括：显示器模块，所述显示器模块连接所述控制单元，以显示所述光轴指向误差。

另一方面，本发明还提供一种光束合成自动调整方法，用于在上述光束合成自动调整装置的控制单元上运行，所述方法包括：

获取第一聚焦透镜聚焦在第一光电传感器上的第一光束的第一待调节光斑中心；

计算所述第一待调节光斑中心相对于所述第一光电传感器中心的光轴指向误差；

根据所述光轴指向误差控制角度调节机构调节双色镜的角度，使所述双色镜反射的第一光束的光轴与透过所述双色镜的第二光束光轴一致。

在一些实施例中，获取第一聚焦透镜聚焦在第一光电传感器上的第一光束的第一待调节光斑中心之前，还包括：

获取所述第一光电传感器检测到的标准红光的第一光斑中心，以及第二光电传感器检测到的所述标准红光的第二光斑中心；

根据所述第一光斑中心和所述第二光斑中心调节所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的位置，使所述第一光斑中心位于所述第一光电传感器的中心，所述第二光斑中心位于所述第二光电传感器的中心，完成对所述第一光电传感器和第二光电传感器的校准。在一些实施例中，所述方法还包括：

获取第二聚焦透镜聚焦在第二光电传感器上第二光束的第二待调节光斑中心；

计算所述第二待调节光斑中心相对于所述第二光电传感器中心的光轴指向误差；

根据所述第二待调节光斑中心相对于所述第二光电传感器中心的光轴指向误差调节所述第二光束的光源光轴，以使所述第二光束的光源光轴与所述第二光路一致。

另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果至少是：

本发明所述光束合成自动调整装置及方法中，通过设置对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透的双色镜，能够引入并调节第一设定波长的第一光束的光轴，使得与第二设定波长的第二光束完成合束；两束激光合束后通过平面反射镜的部分光束，再借助分光镜拆解出第一光束，由对第一设定波长高反的反光镜导出至第四光路，通过第一光电传感器检测光轴指向误差，并对双色镜角度进行调节，使双色镜反射的第一光束的光轴与透过双色镜的第二光束光轴一致，实现合束。本发明能够在运行过程中进行实时检测和调节，防止运行过程中由于震动或温度变化导致的光轴偏移，合束效果降低的问题。

进一步的，本发明中双色镜通过六足并联指向机构，能够实现多个自由度的角度调节，对于第一光束的光轴修正更加精确。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例所述光束合成自动调整装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述光束合成自动调整装置中的角度调节机构结构示意图；

图3为本发明一实施例所述光束合成自动调整方法的流程是示意图；

图4为本发明一实施例所述光束合成自动调整方法的校准流程示意图；

图5为本发明一实施例所述光束合成自动调整方法对第二光束的光源光轴调整流程示意图。

附图标记说明：

110：反射元件； 120：双色镜； 121：角度调节机构；

1211：第一平台； 1212：第二平台； 1213：伸缩件；

130：平面反射镜； 140：分光镜； 150：第一聚焦透镜；

160：第二聚焦透镜； 170：第一光电传感器； 180：第二光电传感器；

190：控制单元。

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，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

一般而言，光束合成技术分为相干合成和非相干合成两类。相干合成技术需要各激光子束之间彼此完全干涉，因此需要精确匹配来自不同光纤激光器输出光束的相位，从而形成相长干涉，以产生高亮度输出，根据锁相方式的不同一般会被归类为主动式和被动式。非相干合成技术是通过各种不同的方式将光纤激光阵列直接合束，无需复杂的相位控制机制，便于扩展光纤阵列规模，结构简单稳定。本发明主要针对非相干合成，因此，要求合成的子光束之间光轴(光束的中心线)一致，本发明提供一种光束合成自动调整装置及方法，实时检测光轴偏移误差并进行调节。

具体的，本发明提供一种光束合成自动调整装置，如图1所示，包括：反射元件110、双色镜120、平面反射镜130、分光镜140、第一聚焦透镜150、第一光电传感器170、第二聚焦透镜160、第二光电传感器180和控制单元190。

反射元件110对第一设定波长的光束高反，用于将第一设定波长的第一光束沿第一光路反射。反射元件110可以采用对于第一设定波长具有45度全反射能力的反射镜，本实施例中，通过反射元件110引入第一光束。通过设置反射元件110的角度，能够将第一光束沿第一光路传播至双色镜120。

双色镜120对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透；双色镜120将沿第一光路传播的第一光束反射至第二光路；双色镜120透过沿第二光路传播的第二光束，使第一光束和第二光束合束；双色镜120设置在角度调节机构121上。双色镜120的一侧反射第一设定波长的第一光束，另一侧透过第二设定波长的第二光束，通过角度的调节，能够实现第一光束和第二光束的合束。

具体的，通过角度调节机构121对双色镜120的角度进行变换，在一些实施例中，如图2所示，角度调节机构121为六足并联指向机构，六足并联指向机构包括第一平台1211、第二平台1212、六个伸缩件1213，各伸缩件1213两端分别通过球铰连接第一平台1211和第二平台1212；双色镜120固定在第一平台1211上。在一些实施例中，伸缩件1213为音圈电机或电动推杆。

将第二平台1212固定，借助伸缩件1213的伸缩来实现上面的第一平台1211沿X、Y、Z的平移和绕X、Y、Z轴的旋转运动。一般伸缩件1213由伺服电动缸或液压缸组成。借助六个伸缩件1213的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度的运动。

平面反射镜130对第一设定波长和第二设定波长的光束均高反；平面反射镜130将合束后的第一光束和第二光束反射至第三光路。本发明是针对无相干合成进行的，对于合束后的第一光束和第二光束，直接通过平面反射镜130导出。而在经平面反射镜130的反射过程中，还存在小部分光束透过平面反射镜130，沿原第二光路继续传播，这部分透过平面反射镜130的光束用于对光轴是否偏移进行检测。

分光镜140对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透；合束后的第一光束和第二光束部分穿透平面反射镜130，并沿原第二光路传播至分光镜140；分光镜140将接收到的第一光束沿第四光路反射，并透过接收到的第二光束；分光镜140还用于对沿第二光路传播的标准红光进行半透半反射，其中反射的标准红光沿第四光路传播。这里需要说明的是，标准红光是用于对第一光电传感器170和第二光电传感器180的位置进行校准的，校准过程在实际运行过程之前进行。

第一聚焦透镜150，设置在第四光路上，用于将分光镜140反射的标准红光聚焦至第一光电传感器170，进行位置校准；第一聚焦透镜150还用于将分光镜140反射的第一光束聚焦至第一光电传感器170，进行检测调整。

第二聚焦透镜160，设置在第二光路上，用于将透过分光镜140的标准红光聚焦至第二光电传感器180上，进行位置校准。这里需要说明的是，用于检测的第二光束在本装置中一直是透射没有经过反射，所以一直沿第二光路传输，不会发生偏移。因此，本身实施例中，第二光电传感器180仅在校准的时候使用。在另一实施例中，第二光电传感器180还对第二聚焦透镜160导入的第二光束进行检测，以确定第二光束是否偏离第二光路。

控制单元190，连接第一光电传感器170、第二光电传感器180和角度调节机构121，在位置校准过程中，控制单元190接收第一光电传感器170检测到的标准红光的第一光斑中心，以及第二光电传感器180检测到的标准红光的第二光斑中心，以指导调节第一光电传感器170和第二光电传感器180的位置，使第一光斑中心位于第一光电传感器170的中心，使第二光斑中心位于第二光电传感器180的中心，实现对机械结构位置的校准；在光束合成自动调整过程中，获取第一聚焦透镜150聚焦在第一光电传感器170上的第一光束的第三光斑中心，以根据第三光斑中心计算相对于第一光电传感器170中心的光轴指向误差，并根据光轴指向误差控制角度调节机构121调节双色镜120的角度，使双色镜120反射的第一光束的光轴与透过双色镜120的第二光束光轴一致。在另一些实施例中，控制单元190还通过第二光电传感器180检测第二聚焦透镜160导入的第二光束产生的第四光斑中心，以根据第四光斑中心计算第二光束的光轴相对于第二光路的偏移量，指导对第二光束光轴的调节。

在一些实施例中，装置还包括第一衰减片和第二衰减片，第一衰减片设置在第一聚焦透镜150和第一光电传感器170之间，第二衰减片设置在第二聚焦透镜160和所述第二光电传感器180之间。本实施例中，通过添加第一衰减片和第二衰减片对光强进行调节，保证检测的有效性和准确性。

在一些实施例中，所述装置还包括：无线通信模块，无线通信模块连接控制单元190。以将合束过程中的检测结果，调节过程进行远程播报，或远程接收控制指令，对装置进行启停和调节控制。

在一些实施例中，所述装置还包括：显示器模块，显示器模块连接控制单元190，以显示光轴指向误差。

另一方面，本发明还提供一种光束合成自动调整方法，用于在上述光束合成自动调整装置的控制单元190上运行，如图3所示，所述方法包括步骤S101～S103：

步骤S101：获取第一聚焦透镜150聚焦在第一光电传感器170上的第一光束的第一待调节光斑中心。

步骤S102：计算第一待调节光斑中心相对于第一光电传感器170中心的光轴指向误差。

步骤S103：根据光轴指向误差控制角度调节机构121调节双色镜120的角度，使双色镜120反射的第一光束的光轴与透过双色镜120的第二光束光轴一致。

在本实施例步骤S101～S103中，基于上述光束合成自动调整装置的结构，可以明确，最终由第二光电传感器180检测的第二光束，一直是在第二光路中透射传播的，所以其沿第二路径传输并没有方向变化。因此，实际上，上述光束合成自动调整装置在对激光进行合束过程中，第二光路是作为基准的，并不变化，主要影响在于双色镜120机械结构不稳定导致的第一光束的光轴偏移，因此，在实际运行过程中，主要是对第一光束进行检测。

具体的，第一光束经过反射元件110反射至双色镜120，再由双色镜120反射沿第二光路传播，第二光束透过双色镜120沿第二光路传播，第一光束与第二光束光轴一致实现合束。而在实际运行过程中，双色镜120可能由于震动、温度变化产生偏移，会导致第一光束在反射过程中的光轴偏移。因此需要对合束后的第一光束进行检测，本实施例通过反射镜将大部分合束后的激光反射导出，而少部分透过反射镜后用于检测。进一步的，分光镜140将透过平面反射镜130的部分激光分束为第一光束和第二光束，其中第一光束反射至第一聚焦透镜150，第二光束透射至第二聚焦透镜160。第二光束的光路并不变化，所以仅需要对第一光束的光轴偏移量进行检测。

经过第一聚焦透镜150聚焦投射在第一光电传感器170上的第一光束形成了一个待调节光斑，在理想情况下，双色镜120未发生偏移时，待调节光斑应该在第一光电传感器170的中心，如果发生偏移，则可以检测出光轴指向误差，也就是待调节光斑相对于第一光电传感器170中心的偏移量。根据光轴指向误差可以指导对双色镜120的角度进行调节。具体的，可以采用多次检测反馈和调节的方式进行，也可以根据光轴指向误差直接计算角度调节量一次性调节。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S101之前，基获取第一聚焦透镜150聚焦在第一光电传感器170上的第一光束的第一待调节光斑中心之前，还包括步骤S201～S202：

步骤S201：获取第一光电传感器170检测到的标准红光的第一光斑中心，以及第二光电传感器180检测到的标准红光的第二光斑中心。

步骤S202：根据第一光斑中心和第二光斑中心调节第一光电传感器170和第二光电传感器180的位置，使第一光斑中心位于第一光电传感器170的中心，第二光斑中心位于第二光电传感器180的中心，完成对第一光电传感器170和第二光电传感器180的校准。

步骤S201～S202实际上就是在正式进行合束操作之前，对第一光电传感器170和第二光电传感器180的位置进行校准，由于是采用的单一的标准红光，在到达分光镜140之前，其路径只有一条，这时，基于分光镜140的半透半反射作用形成的两个子光束，能够模拟第一光束和第二光束在光轴一致条件下，在第一光电传感器170和第二光电传感器180上所形成的光斑的位置。调节第一光电传感器170和第二光电传感器180的位置使标准红光的光斑在第一光电传感器170和第二光电传感器180的中心，作为标准位置。

在另一些实施例中，如图5所示，所述方法还包括步骤S301～S303：

步骤S301：获取第二聚焦透镜聚焦160在第二光电传感器180上第二光束的第二待调节光斑中心。

步骤S302：计算第二待调节光斑中心相对于第二光电传感器180中心的光轴指向误差。

步骤S303：根据第二待调节光斑中心相对于第二光电传感器180中心的光轴指向误差调节第二光束的光源光轴，以使第二光束的光源光轴与第二光路一致。

另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

下面结合一具体实施例对本发明进行说明：

本实施例提供一种光束合成自动调整的装置，如图1所示，该装置的光路图包括：反射元件110、双色镜120、高反的平面反射镜130、分光镜140、第一聚焦透镜150、第二聚焦透镜160、第一光电传感器170、第二光电传感器180以及控制单元190。其中，分光镜140与第一聚焦透镜150之间，分光镜140与第二聚焦透镜160之间可视情况加入衰减片。

波长为λ₁的激光水平入射，经反射元件110反射，打到双色镜120上，双色镜120对于波长为λ₁的激光高反；波长为λ₂的激光水平入射通过双色镜120，双色镜120对于波长为λ₂的激光高透，双色镜120安装在一个可以姿态调整的镜座上。合成后的激光光束通过一个对λ₁和λ₂均高反的平面反射镜130，此时会有一小部分光透射过平面反射镜130通过分光镜140，分光镜140一面对波长为λ₁的激光高反，对波长为λ₂的激光高透，分开后的两束激光分别经过衰减片、第一聚焦透镜150和第二聚焦透镜160，射入第一光电传感器170和第二光电传感器180，从而获得其中参与合成的两束光的光轴指向误差。

控制单元根据前述指向误差计算出的调节量，调整合成镜姿态，从而修正合成光束中两束光的光轴指向误差，形成闭环稳定。

具体的，本实施例公开了一种光束合成自动调整的方法，所述方法包括以下几个步骤：

1)由采样光路从合成光束中采样，获得采样光束。

2)由探测光路测量采样光束，获得其中参与合成的两束光的光轴指向误差。

3)由运算单元根据前述指向误差计算各致动器调节量，致动器为镜座上用于调整子态的多个伸缩件，可以是音圈电机、压电陶瓷或电动推杆。

4)执行器中各致动器按前述调节量运动，调整合成镜姿态，从而修正合成光束中两束光的光轴指向误差，形成闭环稳定。

其中，采样光路使用高反射率平面反射镜，用其透射光作为采样光束；探测光路使用分光镜，将合成光束中波长不同的两束光分开，然后分别经过第一聚焦透镜和第二聚焦透镜，射入第一光电探测器和第二光电探测器。探测光路中可以插入衰减器，以调整入射光电探测器的光强。

本实施例包括以下优点：通过在激光系统的光束控制部分使用可自动调整的合成镜，可实时调整合成光路，保证参与合成的两束光合成后的光轴保持一致，使激光的毁伤效能达到最大，结构简单，易于操作，具有很强的应用价值。

综上所述，本发明所述光束合成自动调整装置及方法中，通过设置对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透的双色镜，能够引入并调节第一设定波长的第一光束的光轴，使得与第二设定波长的第二光束完成合束；两束激光合束后通过平面反射镜的部分光束，再借助分光镜拆解出第一光束，由对第一设定波长高反的反光镜导出至第四光路，通过第一光电传感器检测光轴指向误差，并对双色镜角度进行调节，使双色镜反射的第一光束的光轴与透过双色镜的第二光束光轴一致，实现合束。本发明能够在运行过程中进行实时检测和调节，防止运行过程中由于震动或温度变化导致的光轴偏移，合束效果降低的问题。

进一步的，本发明中双色镜通过六足并联指向机构，能够实现多个自由度的角度调节，对于第一光束的光轴修正更加精确。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光束合成自动调整装置，其特征在于，包括：

反射元件，所述反射元件对第一设定波长的光束高反，用于将第一设定波长的第一光束沿第一光路反射；

双色镜，所述双色镜对第一设定波长的光束高反，对第二设定波长的光束高透；所述双色镜将沿所述第一光路传播的所述第一光束反射至第二光路；所述双色镜透过沿所述第二光路传播的第二光束，使所述第一光束和所述第二光束合束；所述双色镜设置在角度调节机构上；

平面反射镜，所述平面反射镜对所述第一设定波长和所述第二设定波长的光束均高反；所述平面反射镜将合束后的所述第一光束和所述第二光束反射至第三光路；

分光镜，所述分光镜对所述第一设定波长的光束高反，对所述第二设定波长的光束高透；合束后的所述第一光束和所述第二光束部分穿透所述平面反射镜，并沿原第二光路传播至所述分光镜；所述分光镜将接收到的第一光束沿第四光路反射，并透过接收到的第二光束；所述分光镜还用于对沿所述第二光路传播的标准红光进行半透半反射，其中反射的所述标准红光沿第四光路传播；

第一聚焦透镜，设置在所述第四光路上，用于将所述分光镜反射的标准红光聚焦至所述第一光电传感器，进行位置校准；所述第一聚焦透镜还用于将所述分光镜反射的第一光束聚焦至第一光电传感器，进行检测调整；

第二聚焦透镜，设置在所述第二光路上，用于将透过所述分光镜的标准红光聚焦至第二光电传感器上，进行位置校准；

控制单元，连接所述第一光电传感器、所述第二光电传感器和所述角度调节机构，在位置校准过程中，所述控制单元接收所述第一光电传感器检测到的所述标准红光的第一光斑中心，以及所述第二光电传感器检测到的所述标准红光的第二光斑中心，以指导调节所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的位置，使所述第一光斑中心位于所述第一光电传感器的中心，使所述第二光斑中心位于所述第二光电传感器的中心；在光束合成自动调整过程中，获取所述第一聚焦透镜聚焦在所述第一光电传感器上的所述第一光束的第三光斑中心，以根据所述第三光斑中心计算相对于所述第一光电传感器中心的光轴指向误差，并根据所述光轴指向误差控制所述角度调节机构调节所述双色镜的角度，使所述双色镜反射的第一光束的光轴与透过所述双色镜的第二光束光轴一致。

2.根据权利要求1所述的光束合成自动调整装置，其特征在于，所述角度调节机构为六足并联指向机构，所述六足并联指向机构包括第一平台、第二平台、六个伸缩件，各伸缩件两端分别通过球铰连接所述第一平台和所述第二平台；所述双色镜固定在所述第一平台上；所述伸缩件为音圈电机或电动推杆。

3.根据权利要求2所述的光束合成自动调整装置，其特征在于，所述控制单元还通过所述第二光电传感器检测所述第二聚焦透镜导入的第二光束产生的第四光斑中心，以根据所述第四光斑中心计算第二光束的光轴相对于第二光路的偏移量，指导对第二光束光轴的调节。

4.根据权利要求1所述的光束合成自动调整装置，其特征在于，所述装置还包括第一衰减片和第二衰减片，所述第一衰减片设置在所述第一聚焦透镜和所述第一光电传感器之间，所述第二衰减片设置在所述第二聚焦透镜和所述第二光电传感器之间。

5.根据权利要求1所述的光束合成自动调整装置，其特征在于，所述装置还包括：无线通信模块，所述无线通信模块连接所述控制单元。

6.根据权利要求5所述的光束合成自动调整装置，其特征在于，所述装置还包括：显示器模块，所述显示器模块连接所述控制单元，以显示所述光轴指向误差。

7.一种光束合成自动调整方法，其特征在于，用于在如权利要求1至6任意一项所述光束合成自动调整装置的控制单元上运行，所述方法包括：

获取第一聚焦透镜聚焦在第一光电传感器上的第一光束的第一待调节光斑中心；

计算所述第一待调节光斑中心相对于所述第一光电传感器中心的光轴指向误差；

根据所述第一待调节光斑中心相对于所述第一光电传感器中心的光轴指向误差控制角度调节机构调节双色镜的角度，使所述双色镜反射的第一光束的光轴与透过所述双色镜的第二光束光轴一致。

8.根据权利要求7所述的光束合成自动调整方法，其特征在于，获取第一聚焦透镜聚焦在第一光电传感器上的第一光束的第一待调节光斑中心之前，还包括：

获取所述第一光电传感器检测到的标准红光的第一光斑中心，以及第二光电传感器检测到的所述标准红光的第二光斑中心；

根据所述第一光斑中心和所述第二光斑中心调节所述第一光电传感器和所述第二光电传感器的位置，使所述第一光斑中心位于所述第一光电传感器的中心，所述第二光斑中心位于所述第二光电传感器的中心，完成对所述第一光电传感器和第二光电传感器的校准。

9.根据权利要求7所述的光束合成自动调整方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取第二聚焦透镜聚焦在第二光电传感器上第二光束的第二待调节光斑中心；

计算所述第二待调节光斑中心相对于所述第二光电传感器中心的光轴指向误差；

根据所述第二待调节光斑中心相对于所述第二光电传感器中心的光轴指向误差调节所述第二光束的光源光轴，以使所述第二光束的光源光轴与所述第二光路一致。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7至9任一项所述方法的步骤。

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