【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(diǎn)聚焦光學(xué)系統(tǒng)需要在在激光系統(tǒng)與目標(biāo)空間相對(duì)位置變化的情況下,要求光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)⒓す馐鴾?zhǔn)直擴(kuò)束后將激光聚焦到目標(biāo)點(diǎn),利用隨動(dòng)系統(tǒng)來保證激光對(duì)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)而穩(wěn)定的對(duì)目標(biāo)進(jìn)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(biāo)位置的準(zhǔn)確性等都是評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)。高能激光精確指向定點(diǎn)聚焦系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)是保證激光束高質(zhì)量地持續(xù)照射目標(biāo)點(diǎn)。論文利用了動(dòng)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(diǎn)與適用范圍,確定了系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)形式。詳細(xì)說明了各子系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)過程和像質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。研究了系統(tǒng)的裝調(diào)和檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)加工了變焦系統(tǒng)調(diào)焦指向精度測(cè)試系統(tǒng),用研制成功的原理樣機(jī)進(jìn)行了成像及激光聚焦的實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)指向精度為3.72″達(dá)到了設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(jìn)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(jī)理是當(dāng)激光的熱效應(yīng)對(duì)物質(zhì)表面進(jìn)行加熱利用這個(gè)原理，結(jié)合自動(dòng)化控制，可實(shí)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(biāo)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(zhǔn)系統(tǒng)大視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)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(jìn)行分級(jí)跟蹤，粗跟蹤進(jìn)入視場(chǎng)后再進(jìn)行精跟蹤。（3）伺服控制系統(tǒng)伺服控制系統(tǒng)是對(duì)捕跟、瞄準(zhǔn)系統(tǒng)得到的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算并能夠發(fā)出指令，由執(zhí)行構(gòu)跟進(jìn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的搜索捕獲及跟蹤的動(dòng)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(cè)距系統(tǒng)激光測(cè)距系統(tǒng)主要功能是補(bǔ)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN249

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2678445