一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)。本發(fā)明由激光產(chǎn)生部分、激光光束傳送部分和激光光束發(fā)射部分組成。激光產(chǎn)生部分產(chǎn)生用于產(chǎn)生人造信標(biāo)的激光，激光光束傳送部分由光束修整鏡組、第一光束反射鏡，光束聚焦鏡組成。目的是將由激光產(chǎn)生部分產(chǎn)生的激光傳送到相應(yīng)特定位置。激光光束發(fā)射部分主要有第二反射鏡以及光束發(fā)射反射鏡組成。通過(guò)激光光束發(fā)射部分，激光按一定口徑成并行光狀態(tài)投射。通過(guò)本發(fā)明把激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)安裝在大型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使激光導(dǎo)星方向與望遠(yuǎn)鏡接收視場(chǎng)同軸，解決激光導(dǎo)行系統(tǒng)在大型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的應(yīng)用難題。
【專利說(shuō)明】一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及自適應(yīng)光學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種大型天文望遠(yuǎn)鏡自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)中的激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]光束在大氣傳輸中由于大氣湍流現(xiàn)象會(huì)弓I起的波前相位誤差。致使地基大型天文望遠(yuǎn)鏡所得到的圖像模糊，分辨率下降。目前多用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)校正這種由于大氣湍流所引起的相位誤差。在自適應(yīng)系統(tǒng)中，需要在較小的角度內(nèi)有足夠光強(qiáng)的信標(biāo)，自然星往往不能達(dá)到這樣的強(qiáng)度，一般可以采用人造星技術(shù)，人為制造一個(gè)高亮度導(dǎo)星來(lái)提自高適應(yīng)系統(tǒng)的觀察范圍和所能觀察的星覆蓋率。激光導(dǎo)星一般分為瑞利層導(dǎo)星和鈉導(dǎo)星兩種激光方式，無(wú)論用那種方式，要求把激光束發(fā)射到高空。
[0003]激光導(dǎo)星的發(fā)射裝置一般采用獨(dú)立式結(jié)構(gòu):獨(dú)立光學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)與天文望遠(yuǎn)鏡可分立使用。此種方式便于激光導(dǎo)星系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但此種方式的劣勢(shì)在于由于系統(tǒng)分立，激光導(dǎo)星所發(fā)射的光束與望遠(yuǎn)鏡成像視場(chǎng)很難同軸，同一時(shí)刻的指向難于保持完全一致，如圖1所示:由于導(dǎo)星所經(jīng)過(guò)的大氣路徑與望遠(yuǎn)鏡觀察視場(chǎng)不同，影響激光導(dǎo)星作為引導(dǎo)信標(biāo)的作用，造成校正能力下降。本發(fā)明所涉及的激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，利用地基大型望遠(yuǎn)鏡的主鏡、次鏡支撐結(jié)構(gòu)，把激光導(dǎo)星系統(tǒng)安裝在地基大型望遠(yuǎn)鏡上，使其發(fā)射系統(tǒng)在望遠(yuǎn)鏡光軸之上，激光光束與視場(chǎng)完全同軸，任意時(shí)刻光束與視場(chǎng)的指向一致，可以提高激光導(dǎo)星自適應(yīng)系統(tǒng)的校正能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于通過(guò)分布式的機(jī)械和光學(xué)設(shè)計(jì)，建立激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，使其與望遠(yuǎn)鏡同軸。從而降低系統(tǒng)誤差，優(yōu)化激光導(dǎo)星系統(tǒng)性能。
[0005]采用的技術(shù)方案是:
一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，包括激光產(chǎn)生部分、激光光束傳送部分和激光光束發(fā)射部分。所述的激光產(chǎn)生部分產(chǎn)生激光光束，通過(guò)由激光光束傳送部分中的光束修整鏡組、第一光束反射鏡傳送光束到激光光束發(fā)射部分，通過(guò)激光傳送部分中光束聚焦鏡組把激光匯聚于激光光束發(fā)射部分中的第二光束反射鏡上，第二光束反射鏡為激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)，激光光束通過(guò)光束發(fā)射反射鏡后，形成投射光投射到空中。
[0006]上述的激光產(chǎn)生部分與激光光束傳送部分中的光束修整鏡組在同一箱體內(nèi)，安裝位置為用于固定天文望遠(yuǎn)鏡(Primary鏡)主鏡機(jī)械臂一側(cè)，另一側(cè)一般用于傳送光學(xué)圖像給自適應(yīng)校正系統(tǒng)。
[0007]上述的激光傳送部分中的第一光束反射鏡安裝位置為固定天文望遠(yuǎn)鏡主鏡的機(jī)械臂上；第二光束反射鏡位于固定天文望遠(yuǎn)鏡次鏡的機(jī)械架偏上位置。
[0008]上述的激光傳送部分中的光束聚焦鏡組安裝在固定天文望遠(yuǎn)鏡次鏡的機(jī)械架正上方位置。
[0009]上述的激光光束發(fā)射部分中第二光束反射鏡應(yīng)在激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)上。
[0010]上述的激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡的大小應(yīng)小于或等于天文望遠(yuǎn)鏡次鏡，并在其正上方，目的為不影響天文望遠(yuǎn)鏡的觀察效果。
[0011]本發(fā)明通過(guò)把激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)安裝在大型望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使激光導(dǎo)星方向與望遠(yuǎn)鏡接收視場(chǎng)同軸，可以提高激光導(dǎo)星自適應(yīng)系統(tǒng)的校正能力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是同軸激光導(dǎo)星示意圖。
[0013]圖2是非同軸激光導(dǎo)星示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，結(jié)合本發(fā)明圖3進(jìn)一步說(shuō)明，激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，包括由激光器9、二維調(diào)整臺(tái)10組成的激光產(chǎn)生部分，由光束修正鏡組8、第一光束反射鏡6，光束聚焦鏡5組成的激光光束傳送部分，由第二光束反射鏡4和光束發(fā)射反射鏡3組成的激光光束發(fā)射部分。所述的激光產(chǎn)生部分、激光光束傳送部分中的光束修正鏡組8在同一箱體內(nèi)，由一個(gè)三維調(diào)整臺(tái)7與固定天文望遠(yuǎn)鏡(Primary鏡)主鏡I機(jī)械臂一側(cè)連接,其中激光傳送部分中的第一光束反射鏡6安裝位置為固定天文望遠(yuǎn)鏡主鏡I的機(jī)械臂上。所述激光光束發(fā)射部分的第二光束反射鏡4位于固定天文望遠(yuǎn)鏡次鏡2的機(jī)械架偏上位置，并且第二光束反射鏡4應(yīng)在激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡3焦點(diǎn)上。所述激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡3的大小應(yīng)小于或等于天文望遠(yuǎn)鏡次鏡2，并在其正上方，目的為不影響天文望遠(yuǎn)鏡的觀察效果。激光產(chǎn)生部分產(chǎn)生具有一定能量的激光光束，經(jīng)光束修整鏡調(diào)整沿望遠(yuǎn)鏡側(cè)壁方向，到第一光束反射鏡折向望遠(yuǎn)鏡次鏡上方。期間經(jīng)過(guò)光束聚焦鏡匯聚光束，保證光束進(jìn)入次鏡上方的第二光束反射鏡時(shí)，在光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)上，此時(shí)由光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)反射的激光光束為平行光。
[0016]本發(fā)明原理
本發(fā)明經(jīng)過(guò)2個(gè)透鏡鏡組，2次鏡面反射，I次匯聚逆反射，完成了激光導(dǎo)星的激光發(fā)射系統(tǒng)。在能量損失不大的前提下，完成激光同軸發(fā)射，同時(shí)對(duì)望遠(yuǎn)鏡的成像來(lái)說(shuō)，遮擋面積不大，無(wú)雜散光造成光污染，對(duì)成像影響不大。
【權(quán)利要求】
1.一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，包括激光產(chǎn)生部分、激光光束傳送部分和激光光束發(fā)射部分，其特征在于所述的激光產(chǎn)生部分產(chǎn)生激光光束，通過(guò)由激光傳送部分中的光束修整鏡組、第一光束反射鏡傳送光束到激光光束發(fā)射部分，通過(guò)激光光束傳送部分中光束聚焦鏡組把激光匯聚于激光光束發(fā)射部分中的第二光束反射鏡上，第二光束反射鏡為激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)，激光光束通過(guò)光束發(fā)射反射鏡后，形成投射光，投射到空中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述的激光產(chǎn)生部分與激光光束傳送部分中的光束修整鏡組在同一箱體內(nèi)，安裝位置用在固定天文望遠(yuǎn)鏡主鏡機(jī)械臂一側(cè)，另一側(cè)用在傳送光學(xué)圖像給自適應(yīng)校正系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述的激光傳送部分中的第一光束反射鏡安裝位置在固定天文望遠(yuǎn)鏡主鏡的機(jī)械臂上；第二光束反射鏡位于固定天文望遠(yuǎn)鏡次鏡的機(jī)械架偏上位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述的激光傳送部分中的光束聚焦鏡組安裝在天文望遠(yuǎn)鏡次鏡的機(jī)械架正上方位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述的激光光束發(fā)射部分中第二光束反射鏡應(yīng)在激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡焦點(diǎn)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于所述的激光光束發(fā)射部分中的光束發(fā)射反射鏡的大小應(yīng)小于或等于天文望遠(yuǎn)鏡次鏡，并在其正上方。
【文檔編號(hào)】G02B23/00GK104297915SQ201410543731
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】張?jiān)? 岱欽 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)理工大學(xué)