FR2733327A1

FR2733327A1 - Continuous focusing system of laser beam onto target

Info

Publication number: FR2733327A1
Application number: FR8124206A
Authority: FR
Inventors: Bernard Georges Andre Moreau; Rene Jean Joseph Jalin
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1996-10-25

Abstract

The continuous focusing system has a variable curvature mirror (10) which is the secondary mirror in the Cassegrain telescope. It comprises a surface (2) sensitive to bending which is supported in the middle by an abutment (3) and has a tube (5) of piezoelectric material around the edge of the mirror. Alternatively, the mirror is supported around its edge by a fixed material while a column of piezoelectric discs supports the centre. The secondary mirror is mounted on a spider (11) which is displaced in a groove (12) in a tube (13) relative to the primary mirror (20) by means of a motor (14) driving a worm screw engaged in a threaded hole in the spider under the control of the photodetector.

Description

SYSTEME DE FOCALISATION CONTINUE D'UN FAISCEAU LASER
SUR UNE CIBLE
La présente invention concerne un système de focalisation continue d'un faisceau laser sur une cible et plus particulièrement un système de focalisation continue sur une cible dans lequel la focale du système de focalisation est commandée par un signal d'erreur obtenu en faisant varier périodiquement et à une fréquence élevée la focale autour d'une position moyenne elle-même variable.SYSTEM FOR CONTINUOUS FOCUSING OF A LASER BEAM
ON A TARGET
The present invention relates to a system for continuous focusing of a laser beam on a target and more particularly to a continuous focusing system on a target in which the focal length of the focusing system is controlled by an error signal obtained by periodically varying at a high frequency the focal around a mean position itself variable.

Les applications militaires des lasers nécessitent l'émission de grandes quantités d'énergie vers une cible située à une distance de l'ordre de quelques kilomètres. The military applications of lasers require the emission of large amounts of energy to a target located at a distance of the order of a few kilometers.

Une arme laser ne peut être efficace que si le pointage et la focalisation du faisceau laser sont réalisés en permanence avec une grande précision.A laser weapon can only be effective if the aiming and focusing of the laser beam is carried out continuously with great precision.

Le problème du pointage a fait l'objet des demandes françaises nO PV 81-09875 du 18 Mai 1981 et nO PV 81-12299 du 23 Juin 1981 déposées par l'actuel demandeur. Les résultats déjà obtenus par ces systèmes de pointage montrent l'intérêt de leur associer un dispositif permettant d'assurer une focalisation continue sur la cible. The problem of pointing was the subject of French applications No. PV 81-09875 of May 18, 1981 and No. PV 81-12299 of June 23, 1981 filed by the current applicant. The results already obtained by these pointing systems show the interest of associating them with a device making it possible to ensure a continuous focus on the target.

On connaît des systèmes laser à focalisation continue comprenant un générateur de faisceau laser et un système optique d'orientation de ce faisceau laser vers une cible, dont la distance focale dépend de la position respective d'un élément optique mobile de position variable suivant cet axe par rapport à un élément optique de position fixe. Continuous focusing laser systems are known comprising a laser beam generator and an optical system for orienting this laser beam towards a target, the focal length of which depends on the respective position of a movable optical element of variable position along this axis. relative to a fixed position optical element.

La position de l'élément optique mobile est rendue variable par un signal alternatif faisant vibrer des moyens électromécaniques supportant cet élément optique mobile. Les éléments optiques fixe et mobile sont par exemple respectivement le miroir primaire et le miroir secondaire d'un télescope de
Cassegrain.The position of the mobile optical element is made variable by an alternating signal vibrating electromechanical means supporting this mobile optical element. The fixed and mobile optical elements are for example respectively the primary mirror and the secondary mirror of a telescope of
Cassegrain.

La variation de la focale du système optique entraîne une modulation de l'éclairement de la cible et par suite une modulation en amplitude du faisceau réfléchi par la cible. The variation of the focal length of the optical system causes a modulation of the illumination of the target and consequently a modulation in amplitude of the beam reflected by the target.

Ce faisceau réfléchi est capté par un élément optoélectronique et le signal d'erreur obtenu en comparant le signal de vibration au signal de retour sert à déterminer l'amplitude de la composante continue du signal de commande qui correspond à la focalisation exacte.This reflected beam is picked up by an optoelectronic element and the error signal obtained by comparing the vibration signal with the feedback signal is used to determine the amplitude of the DC component of the control signal which corresponds to the exact focus.

Le principal inconvénient d'un tel système tient aux moyens électromécaniques de déplacement de l'élément optique mobile qui doivent assurer simultanément le déplacement continu ou lentement variable et le déplacement de vibration à fréquence élevée, de l'ordre d'une ou plusieurs centaines de
Hz d'une masse relativement importante.The main disadvantage of such a system is the electromechanical moving means of the moving optical element which must simultaneously provide continuous or slowly variable displacement and high frequency vibration displacement, of the order of one or more hundreds of
Hz of a relatively large mass.

La demande de brevet PV 81- du Décembre 1981 au nom de l'actuel demandeur, a décrit des miroirs à focale variable constitués par des disques en matériau sensible à des contraintes de flexion et ayant une face réfléchissante et par des moyens d'appliquer une force de flexion entre centre et périphérie auxdits disques. L'une des faces du disque a au repos la forme d'un miroir sphérique et la déformée de cette face sous l'effet de la force de flexion reste sphérique dans une certaine gamme de courbure. Patent application PV 81- of December 1981 in the name of the present applicant, has described variable-focus mirrors constituted by discs of material sensitive to bending stresses and having a reflecting face and by means of applying a bending force between center and periphery to said disks. One of the faces of the disc has the form of a spherical mirror and the deformation of this face under the effect of the bending force remains spherical in a certain range of curvature.

Pour régler la focale d'un système optique formé de deux miroirs, on peut soit déplacer un miroir par rapport à l'autre soit changer la courbure de l'un des miroirs. To adjust the focal length of an optical system formed of two mirrors, one can either move one mirror relative to the other or change the curvature of one of the mirrors.

S'agissant d'un télescope de Cassegrain, compte tenu de la dimension et du poids du miroir primaire, ces deux opérations sont plus faciles à réaliser sur le miroir secon daire.Since this is a Cassegrain telescope, given the size and weight of the primary mirror, these two operations are easier to perform on the secondary mirror.

Dans la pratique, la focalisation doit être assurée entre deux limites de distances,500 et 4000 mètres par exemple, et ainsi qu'on le verra, la déformation du miroir secondaire nécessaire à l'obtention d'une telle variation dépasse les possibilités d'un miroir à courbure variable par action de flexion. In practice, the focus must be provided between two distance limits, 500 and 4000 meters for example, and as will be seen, the deformation of the secondary mirror necessary to obtain such a variation exceeds the possibilities of a mirror with variable curvature by bending action.

En conséquence et conformément à l'invention, le système optique à focalisation continue de l'invention comprend un miroir mobile déplaçable par rapport à un miroir fixe par action d'un moteur et ce miroir mobile est lui-même un miroir à courbure variable par action de flexion. Accordingly, and in accordance with the invention, the continuous focusing optical system of the invention comprises a movable mirror displaceable with respect to a fixed mirror by the action of an engine and this moving mirror is itself a mirror with variable curvature by bending action.

Plus précisément, la présente invention concerne un système laser à focalisation continue caractérisé en ce que la modulation de la distance focale du système optique est obtenue en faisant varier piézoélectriquement la courbure de l'élément optique mobile tandis que la distance focale moyenne est obtenue en déplaçant à l'aide d'un moteur cet élément optique mobile à courbure piézoélectriquement variable. More specifically, the present invention relates to a continuous focusing laser system characterized in that the modulation of the focal length of the optical system is obtained by piezoelectrically varying the curvature of the moving optical element while the average focal distance is obtained by moving with the aid of a motor, this mobile optical element with piezoelectrically variable curvature.

L'invention va être maintenant décrite en détails en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 est un diagramme montrant l'équivalence entre d'une part la distance entre élément fixe et élément mobile d'un télescope de Cassegrain et d'autre part la déformation du bord d'un miroir à focale piézoélectriquement variable pour obtenir une même focale - la Fig. 2 montre l'éclairement relatif en fonction de la distance pour d'une part un système optique à focale fixe et un système optique à focal isat ion continue - la Fig. 3 montre la profondeur de champ d'un système optique à focale fixe - la Fig. 4 montre la profondeur de champ d'un système à focalisation continue - les Figs 5a et 5b représentent le miroir à focale variable à courbure modifiée par flexion ; et - la Fig. 6 représente dans son ensemble le système laser à focalisation continue. The invention will now be described in detail in connection with the accompanying drawings in which - FIG. 1 is a diagram showing the equivalence between, on the one hand, the distance between the fixed element and the mobile element of a Cassegrain telescope and, on the other hand, the deformation of the edge of a mirror with a piezoelectrically variable focal length to obtain the same focal length. FIG. 2 shows the relative illumination as a function of distance for firstly a fixed focal length optical system and a continuous focus optical system - FIG. 3 shows the depth of field of a fixed focal length optical system - FIG. 4 shows the depth of field of a continuous focusing system - Figs 5a and 5b show the bending-flexed curvature mirror; and - FIG. 6 represents as a whole the continuous focusing laser system.

En se référant d'abord à la Fig. 1, la courbe représentée dans cette figure donne les variations 6 de la distance entre le miroir secondaire et le miroir primaire d'un télescope de Cassegrain pour obtenir une variation de focale entre 500 et 4000 mètres. La courbe concerne le télescope de Cassegrain composé des deux miroirs dont les caractéristiques sont les suivantes :
Rayon R1 = 0,5 m
miroir primaire ( Ouverture fl/3
Focale fl = 3 m
Rayon R2 = 0,05 m
miroir secondaire ( Ouverture
Focale f2 = 30 cm
L'origine du déplacement 6 est prise pour un faisceau coîl imaté. Referring first to FIG. 1, the curve shown in this figure gives the variations 6 of the distance between the secondary mirror and the primary mirror of a Cassegrain telescope to obtain a focal length variation between 500 and 4000 meters. The curve concerns the Cassegrain telescope composed of two mirrors whose characteristics are as follows:
Radius R1 = 0.5 m
primary mirror (Opening fl / 3
Focal length fl = 3 m
Radius R2 = 0.05 m
secondary mirror (Opening
Focal length f2 = 30 cm
The origin of the displacement 6 is taken for a coil imaté beam.

Cette même courbe montre également la déformation A qu'il faut faire subir au bord d'un miroir piézoélectriquement déformable pour obtenir la même variation de focale que par déplacement mécanique dudit miroir supposé non déformable. This same curve also shows the deformation A to be subjected to the edge of a piezoelectrically deformable mirror to obtain the same focal length variation by mechanical movement of said mirror that is not deformable.

6 et A s'expriment en fonction de la focale f à obtenir par
/ (f - f1) (1)
--R2 6 / 4 2
R, où fl et f2 sont les focales des miroirs primaire et secondaire.6 and A are expressed as a function of the focal length f to be obtained by
/ (f - f1) (1)
--R2 6/4 2
R, where fl and f2 are the focal lengths of the primary and secondary mirrors.

On voit que pour f = 500 mètres, on a #500 = 9/(500 - 3) = 18 mm 6 = 9/(4000 - 3) = 2,25 mm

We see that for f = 500 meters, we have # 500 = 9 / (500 - 3) = 18 mm 6 = 9 / (4000 - 3) = 2.25 mm

La déformation A du miroir secondaire est importante et on ne peut l'obtenir avec des céramiques piézoélectriques
classiques
Dans l'invention, la focalisation du système opti
que est obtenue partiellement par déplacement et partiellement
par déformation du miroir secondaire. L'asservissement de la
distance focale sur la cible est obtenu par déplacement du
miroir secondaire ; la vibration du foyer donnant lieu au
signal d'erreur est obtenue par déformation du miroir secon
daire.Deformation A of the secondary mirror is important and can not be obtained with piezoelectric ceramics
conventional
In the invention, the focus of the opti system
that is obtained partially by displacement and partially
by deformation of the secondary mirror. The enslavement of the
focal length on the target is obtained by moving the
secondary mirror; the vibration of the focus giving rise to the
error signal is obtained by deformation of the secondary mirror
dary.

Si l'on considère un système optique projetant un
faisceau laser de puissance P et de distribution d'énergie
gaussienne sur une cible et si l'on suppose que l'axe du
système optique de projection est pointé sur la cible et
et que celle-ci est située à une distance z de la pupille
de sortie du système optique, l'éclairement de la cible

If we consider an optical system projecting a
Power P laser beam and power distribution
Gaussian on a target and assuming that the axis of the
projection optical system is pointed at the target and
and that it is located at a distance z from the pupil
output of the optical system, the illumination of the target

<tb> sur <SEP> l'axe <SEP> est <SEP> 2
<tb> <SEP> d2 <SEP> p <SEP> l+exp <SEP> (-2R2 <SEP> 2) <SEP> -2exp. <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> <SEP> 2 <SEP> a0 <SEP> /a0 <SEP> (-R/a0)c <SEP> os
<tb> E(z,f) <SEP> = <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> o <SEP> 2 <SEP> exp. <SEP> 2 <SEP> 2R2/ <SEP> d
<tb> <SEP> Z <SEP> + <SEP> d <SEP> + <SEP> nT <SEP> (s <SEP> ) <SEP> L <SEP> - <SEP> 0) <SEP> (3)
<tb> où est le rayon à 1/e de la gaussienne
o
R est le rayon de la pupille de sortie
X est la longueur d'onde d est tel que
1 ~ 1 1 (4)
d f z et devient infini quand z = f f est la distance focale du système optique
En général on prend R = a pour ne pas perdre trop d'énergie. Dans ce cas l'éuation (3) deviens::

<tb> on <SEP> the <SEP> axis is <SEP> 2
<tb><SEP> d2 <SEP><SEP> l + exp <SEP> (-2R2 <SEP> 2) <SEP> -2exp. <SEP> 2 <SEP> 2
<tb><SEP> 2 <SEP> a0 <SEP> / a0 <SEP> (-R / a0) c <SEP> os
<tb> E (z, f) <SEP> = <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 4 <SEP> x <SEP> o <SEP> 2 <SEP> exp. <SEP> 2 <SEP> 2R2 / <SEP> d
<tb><SEP> Z <SEP> + <SEP> d <SEP> + <SEP> nT <SEP> (s <SEP>) <SEP> L <SEP> - <SEP> 0) <SEP> (3 )
<tb> where is the radius at 1 / e of the Gaussian
o
R is the radius of the exit pupil
X is the wavelength d is such that
1 ~ 1 1 (4)
dfz and becomes infinite when z = ff is the focal length of the optical system
In general we take R = a not to lose too much energy. In this case the evaluation (3) becomes:

Si la focalisation est maintenue en permanence sur la cible, c'est-à-dire si f est maintenu en permanence égal à z, l'éclairement de la cible au foyer est, pour d =
2 # R P e - 1
E (z,z) = #2 f2 x (6)
L'éclairement relatif dû à la focalisation continue est
Q(z,f) = E (z,f) / E (z,z) (7)
La Fig. 2 représente des courbes donnant Q(z,f) en fonction de la distance z et pour différentes valeurs du rayon R = a de la pupille de sortie, dans le cas d'un laser
o à C02 de = 10,6 m de longeur d'onde.On voit que ce n'est que pour une pupille de diamètre important R = 0,15 m que l'éclairement de la cible peut être augmentée de façon substantielle en ajustant la distance de focalisation Dans le cas de pupilles de faible dimension, un système autofocalisant est moins utile.If the focus is permanently maintained on the target, that is to say if f is kept permanently equal to z, the illumination of the target at the focus is, for d =
2 # RP e - 1
E (z, z) = # 2 f2 x (6)
The relative illumination due to continuous focusing is
Q (z, f) = E (z, f) / E (z, z) (7)
Fig. 2 represents curves giving Q (z, f) as a function of the distance z and for different values of the radius R = a of the exit pupil, in the case of a laser
o at CO 2 = 10.6 m wavelength. It can be seen that it is only for a pupil of large diameter R = 0.15 m that the illumination of the target can be substantially increased by adjusting the focusing distance In the case of small pupils, a self-focusing system is less useful.

Le signal d'erreur nécessaire à l'asservissement du système autofocalisant est obtenu en faisant varier la focale autour d'une position moyenne à une fréquence élevée (100 Hz et plus). Cette variation de la focale entraîne une modulation de l'éclairement sur la cible et le traitement du signal renvoyé par la cible permet d'obtenir le signal d'erreur. I1 faut comparer le niveau de modulation obtenu à la perte d'énergie due aux aberrations du télescope La tolérance adoptée pour les intruments d'optique est définie par le critère de Lord Rayleigh qui fixe à 20 % la baisse d'intensité admissible au centre de la tache de diffraction. The error signal necessary for servocontrolling the autofocusing system is obtained by varying the focal length around an average position at a high frequency (100 Hz and more). This variation of the focal length causes a modulation of the illumination on the target and the processing of the signal returned by the target makes it possible to obtain the error signal. It is necessary to compare the level of modulation obtained with the loss of energy due to the aberrations of the telescope. The tolerance adopted for the optical instruments is defined by the criterion of Lord Rayleigh which fixes at 20% the fall of admissible intensity at the center of the diffraction spot.

On va montrer que si l'on prend comme amplitude de la modula tion la profondeur de champ la modulation du signal d'erreur satisfait au critère de Lord Rayleigh.We will show that if the depth of field is taken as modulation amplitude, the modulation of the error signal satisfies the Lord Rayleigh criterion.

Si l'on fait varier la distance focale de la profondeur de champ entre A1 et A2 (Fig. 3) de part et d'autre de la cible C, on a

(8) et CA2 2 a2 2

If we vary the focal length of the depth of field between A1 and A2 (Fig. 3) on either side of the target C, we have

(8) and CA2 2 a2 2

La relation (4) donne
d - z ( z + a ) (10)
|a| où a est égal successivement à al et à a2.Relationship (4) gives
d - z (z + a) (10)
| A | where a is successively equal to al and to a2.

En faisant le chanaement de variable

l'équation (5) s'écrit =
2 Q(z,u) = 1 + e - 2e cos u 12
(1 + u2) (e - 1)
Aux valeurs al et a2 de a correspondent les valeurs ul et u2 de u

que, compte tenu des expressions (8) et (9) donnent

(13)

By doing variable channement

the equation (5) is written =
2 Q (z, u) = 1 + e - 2nd cos u 12
(1 + u2) (e-1)
At values al and a2 of a correspond the values u1 and u2 of u

whereas, in the light of expressions (8) and (9),

(13)

On a vu que selon l'équation (4) l'éclairement au centre de la cible située au foyer est proportionnel à la surface de la pupille de sortie, et à la puissance, le facteur de proportionnalité était
En écrivant que la puissance dans la tache de diffraction de rayon a est la même que la puissance à travers la pupille de rayon , on obtient l'équation

We have seen that according to equation (4) the illumination at the center of the target at the focus is proportional to the surface of the exit pupil, and at power, the proportionality factor was
When writing that the power in the diffraction spot of radius a is the same as the power through the ray pupil, we get the equation

En remplaçant a par sa valeur donnée par (15) dans les expressions (13) et (14),on obtient :

By replacing a by its value given by (15) in expressions (13) and (14), we obtain:

La modulation de l'éclairement est donc symétrique et la profondeur de modulation est de 1 - 0,84 = 16 %. La modulation minimale pour l'asservissement est donc celle que fait décrire la profondeur du champ de système optique. The modulation of the illumination is therefore symmetrical and the modulation depth is 1 - 0.84 = 16%. The minimum modulation for servo control is therefore that described by the depth of the optical system field.

On suppose maintenant que le point C est le foyer F
d'un télescope à deux miroirs. Pour déplacer le foyer F en
A1 il faut déplacer le foyer F' du miroir secondaire en
le rapprochant du primaire de la distance 6 = F'A'1. De même
pour déplacer le foyer de F en A2, il faut déplacer le foyer
F' en l'éloignant du primaire de la distance 6 2 F'A'
2 2
Au déplacement (al,a2) du foyer F du télescope correspond le déplacement (#1, #2) du foyer F' du miroir
1' 2 secondaire.It is now assumed that point C is home F
a telescope with two mirrors. To move the focus F into
A1 it is necessary to move the focus F 'of the secondary mirror in
bringing it closer to the primary of the distance 6 = F'A'1. Similarly
to move the focus from F to A2, move the focus
F 'away from the primary of the distance 6 2 F'A'
2 2
At the displacement (al, a2) of the focus F of the telescope corresponds the displacement (# 1, # 2) of the focal point F 'of the mirror
1 '2 secondary.

En focalisation continue les équations (8) et (9) deviennent (en chargeant z en f)

et et 62 sont données par les équations suivantes

- (f12 a2
#2 = (f - f1) (f - f1 + a2) ce qui donne en remplaçant a1 et a2 par leurs valeurs

In continuous focusing equations (8) and (9) become (by loading z in f)

and and 62 are given by the following equations

- (f12 a2
# 2 = (f - f1) (f - f1 + a2) which gives by replacing a1 and a2 by their values

En reprenant l'exemple du téléscope précédent et en prenant o = R1 = 0,5 m, on trouve pour f = 1000 m et un faisceau limité par la diffraction

Taking the example of the previous telescope and taking o = R1 = 0.5 m, we find for f = 1000 m and a beam limited by diffraction

Ce déplacement peut être obtenu mécaniquement mais la fréquence nécessaire justifie la mise en oeuvre du changement de la courbure du miroir secondaire à l'aide d'une céramique piézoélectrique. Le changement de courbure permet d'obtenir le même effet à des fréquences élevées car la déformation ss au bord du miroir (allongement de la céramique) est faible. This displacement can be obtained mechanically but the necessary frequency justifies the implementation of the change of the curvature of the secondary mirror with the aid of a piezoelectric ceramic. The change of curvature makes it possible to obtain the same effect at high frequencies because the deformation ss at the edge of the mirror (elongation of the ceramic) is small.

De ce fait, les céramiques peuvent être des céramiques classi

pour une longueur d'onde X = 10, 6 hum
Le miroir déformable piézoélectriquement est représenté sur les Figs 5a et 5b et désigné dans son ensemble par le numéro de référence 10. Sur la figure 5a, 1 désigne une embase rigide et 2 un miroir en verre par exemple. Le centre du miroir 2 repose sur une colonne de butée 3 et le pourtour est logé sans encastrement dans une bague 4. Cette bague 4 est fixée au sommet d'un tube 5 de matériau piézoélectrique solidaire de 1'embase 1 Le tube piézoélectrique est alimenté par une source de tension alternative 6 à travers un amplificateur 7. La fréquence de la tension est par exemple de 100 Hz.As a result, the ceramics can be ceramics classi

for a wavelength X = 10, 6 hum
The deformable mirror piezoelectrically is shown in Figs 5a and 5b and generally designated by reference numeral 10. In Fig 5a, 1 denotes a rigid base and 2 a glass mirror for example. The center of the mirror 2 rests on an abutment column 3 and the periphery is housed without embedding in a ring 4. This ring 4 is fixed to the top of a tube 5 of piezoelectric material integral with the base 1 The piezoelectric tube is powered by an alternating voltage source 6 through an amplifier 7. The frequency of the voltage is for example 100 Hz.

Sur la Fig. 6, on retrouve le miroir déformable piézoélectriquement 10 de la Fig 5. Ce miroir est monté sur une araignée 11. Cette araignée peut se déplacer dans la rainure 12 d'un tube 13 servant de monture à un télescope composé du miroir primaire 20 et du miroir secondaire 2
L'araignée est déplacée grâce à un moteur 14 qui entraîne une vis sans fin 15 qui est engagée dans un trou fileté de l'araignée.In FIG. 6, there is the deformable mirror piezoelectrically 10 of Fig 5. This mirror is mounted on a spider 11. This spider can move in the groove 12 of a tube 13 for mounting a telescope composed of the primary mirror 20 and the secondary mirror 2
The spider is moved by a motor 14 which drives a worm 15 which is engaged in a threaded hole of the spider.

Le numéro de référence 21 désigne un photodétecteur qui reçoit le faisceau réfléchi par la cible. Ce photodétecteur 21 est relié à un multiplieur 22 faisant fonction de détecteur synchrone par un filtre passe haut 23 ayant une fréquence de coupure de 50 Hz qui élimine la composante continue. Ce filtre passe haut élimine la composante continue du signal de retour qui, après traitement, donnerait un signal parasite à la fréquence du signal d'erreur. Reference numeral 21 denotes a photodetector which receives the beam reflected by the target. This photodetector 21 is connected to a multiplier 22 acting as a synchronous detector by a high pass filter 23 having a cutoff frequency of 50 Hz which eliminates the DC component. This high pass filter eliminates the DC component of the feedback signal which, after processing, would give a spurious signal to the frequency of the error signal.

Le signal de sortie du multiplieur 22 est appliqué à un intégrateur 24 dont le signal de sortie commande le moteur 14. La colonne piézoélectrique de déformation du miroir 2 est alimentée par le générateur 6 à travers l'amplificateur de haute tension 7. The output signal of the multiplier 22 is applied to an integrator 24 whose output signal controls the motor 14. The piezoelectric column of deformation of the mirror 2 is supplied by the generator 6 through the high voltage amplifier 7.

La Fig. 5b est une variante du miroir à focale variable dans laquelle la butée 8 est périphérique et la commande est assurée par une colonne de disques piézoélectriques 9. Fig. 5b is a variant of the variable focus mirror in which the stop 8 is peripheral and the control is provided by a column of piezoelectric disks 9.

Claims

1 - system for continuous focusing of a laser beam on a target comprising an optical system for projecting the laser beam onto the target composed of two optical elements, said optical system being such that its focal length depends on the distance between said optical elements and their respective focal lengths, means for varying the distance between the optical elements and photodetection means of the laser beam reflected by the target characterized in that one of the optical elements (10) is a mirror with variable curvature by means of piezoelectric

(5) and having a focal length dependent on said curvature, that said piezoelectric means (5) are powered by a given frequency signal and that the signal at said frequency provided by the photodetection means controls the means (14) to vary the distance between the optical elements.

2 - continuous focusing system according to claim 1, characterized in that the projection optical system is a Cassegrain telescope and the variable curvature mirror is the secondary mirror of said telescope.

3 - continuous focusing system according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the means for varying the distance between the optical elements comprise a movable element (11) carrying the secondary mirror and an electric motor (14). ) moving this mobile unit relative to the telescope mount.

4 - continuous focusing system according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the mirror with variable curvature by means of piezoelectric means comprises a mirror (2) of material sensitive to bending, a stop piece ( 3) for the center of the mirror and a piezoelectric tube (5) resting on the edge of the mirror.

5 - continuous focusing system according to any one of claims 1 or 2, characterized in that -the mirror with variable curvature by means of piezoelectric means comprises a mirror (2 ') of material sensitive to bending, a piece of stop (8) for the periphery of the mirror and a column of piezoelectric discs (9) resting on the center of the mirror