【摘要】：應(yīng)用于3D激光打印、激光加工、電纜除冰除異物、激光美容儀器及軍用武器等的高能激光精確指向定點聚焦光學(xué)系統(tǒng)需要在在激光系統(tǒng)與目標空間相對位置變化的情況下,要求光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)⒓す馐鴾手睌U束后將激光聚焦到目標點,利用隨動系統(tǒng)來保證激光對目標進行持續(xù)而穩(wěn)定的對目標進行作用。激光光斑位置的穩(wěn)定性、光斑的尺寸、能量分布、目標位置的準確性等都是評價系統(tǒng)性能的主要指標。高能激光精確指向定點聚焦系統(tǒng)的關(guān)鍵點是保證激光束高質(zhì)量地持續(xù)照射目標點。論文利用了動態(tài)光學(xué)的理論,建立了光學(xué)系統(tǒng)變焦過程的數(shù)學(xué)模型;通過研究離散孔徑、共口徑的特點與適用范圍,確定了系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式。詳細說明了各子系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計過程和像質(zhì)評價結(jié)果。研究了系統(tǒng)的裝調(diào)和檢測方法,設(shè)計加工了變焦系統(tǒng)調(diào)焦指向精度測試系統(tǒng),用研制成功的原理樣機進行了成像及激光聚焦的實驗,通過實驗驗證了系統(tǒng)指向精度為3.72″達到了設(shè)計要求。
【圖文】：

1第一章 緒論1.1 研究目的和意義由于高功率激光器具有能量密度高、單色性好、傳輸速度快等優(yōu)點，在民生及軍事等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。近年來，高功率激光器的發(fā)展日新月異，使得激光的應(yīng)用進一步拓展，，在制造業(yè)、保健醫(yī)療、智能電網(wǎng)和軍事偵查和打擊等方面都有比較廣泛的應(yīng)用[1-9]。1）高功率激光在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用高功率激光與物質(zhì)的相互作用，主要機理是當激光的熱效應(yīng)對物質(zhì)表面進行加熱利用這個原理，結(jié)合自動化控制，可實現(xiàn)激光切割、表面改性、切割、焊接、打孔、微納加工或激光熔覆[10-12]。

圖 3.1 高功率激光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖（1）激光光源激光光源的主要指標為光纖激光器，工作波長： 1064nm±20nm、激光束散角≤00μrad；單模光纖輸入直徑：200μm；單模光纖數(shù)值孔徑 NA=0.24。（2）捕獲跟蹤瞄準系統(tǒng)大視場光學(xué)系統(tǒng)對目標進行捕獲。跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)將比捕獲系統(tǒng)高，一次不夠完成，就進行分級跟蹤，粗跟蹤進入視場后再進行精跟蹤。（3）伺服控制系統(tǒng)伺服控制系統(tǒng)是對捕跟、瞄準系統(tǒng)得到的參數(shù)進行運算并能夠發(fā)出指令，由執(zhí)行構(gòu)跟進，實現(xiàn)對目標的搜索捕獲及跟蹤的動力系統(tǒng)。（4） 激光發(fā)射系統(tǒng)激光發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式多種：折射式、反射式及折反射。（5）激光測距系統(tǒng)激光測距系統(tǒng)主要功能是補充私服控制系統(tǒng)不能夠得到的空間距離信息，其作用
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN249

【參考文獻】

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本文編號：2678445