一種激光光束相位一致性控制方法及控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于激光光束相位一致性控制領域，具體涉及到的是激光光束相位一致性的控制電路和控制方法。本發(fā)明提出了一種激光光束相位控制電路及控制方法，本發(fā)明提取多路光束并通過相位控制電路提取激光光束相位差信息，產生激光光束相位調制信號，形成激光光束相位控制信號。本發(fā)明能夠實現(xiàn)多路光束相位一致性的控制，使光束合成達到最優(yōu)光強。本發(fā)明具有在工程上容易實現(xiàn)，容易批量生產等特點，本發(fā)明能根據實際需求對系統(tǒng)擴展，容易操作，效果明顯。
【專利說明】一種激光光束相位一致性控制方法及控制電路

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于激光光束相位一致性控制領域，具體涉及到的是激光光束相位一致性 的控制電路和控制方法。

【背景技術】
[0002] 隨著科學技術的飛速發(fā)展，激光的應用己成為現(xiàn)實。激光現(xiàn)在已經應用于激光無 縫焊接、激光高溫切割、激光測距、激光定向、激光雷達探測等行業(yè)，涉及軍用、民用、工業(yè)、 臨床醫(yī)學等多個領域。
[0003] 激光在實際應用中必須充分利用光束的方向性和高能量才能更好的實現(xiàn)各種功 能。高能量和方向性優(yōu)勢的實現(xiàn)需要通過激光光束相位一致性的控制提高光束合成有效 性。鑒于激光光束相位一致性在激光應用中的重要性,本發(fā)明介紹一種激光光束相位一致 性控制的實現(xiàn)方法和控制電路。


【發(fā)明內容】

[0004] 針對【背景技術】的需求，本發(fā)明提出了一種激光光束相位控制電路及控制方法，本 發(fā)明提取多路光束并通過相位控制電路提取激光光束相位差信息，產生激光光束相位調制 信號，形成激光光束相位控制信號。本發(fā)明能夠實現(xiàn)多路光束相位一致性的控制，使光束合 成達到最優(yōu)光強。本發(fā)明具有在工程上容易實現(xiàn)，容易批量生產等特點，本發(fā)明能根據實際 需求對系統(tǒng)擴展，容易操作，效果明顯。
[0005] 本發(fā)明的技術方案是： 一種激光光束相位一致性控制的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：多路光束形成，激光源經過激光分束器后，形成η路光束，將其中n-1路光束經 光纖送至相位調制補償器，另外一路作為參考光束，其中η大于等于2 ; 步驟二：探測信號的獲取， 將相位調制補償器輸出的從光束和參考光束米集光束樣本并送至光束合成器，樣本光 束經光束合成器后，再經過光電轉換器形成含有從光束和參考光束之間相位差信息的電信 號，即探測信號； 步驟三：數據處理獲取中頻信號；解調本振和回波中頻率相同的信號混頻時，產生直 流相位差信息；解調本振和探測信號中頻率不同的信號混頻時產生交流信號、各次諧波、雜 散和干擾信號；由于混頻電路的非線性特性和探測信號非單一性，接收解調電路的輸出是 含有直流相位差信息和各種干擾成分的中頻信號； 步驟四：濾除中頻信號中的交流干擾成分分離出直流相位差信息，再經過加權放大，形 成直流的相位補償信號；并通過激光光束的相位調制信號和相位補償信號合成相位控制信

【權利要求】
1. 一種激光光束相位一致性控制的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：多路光束形成，激光源經過激光分束器后，形成η路光束，將其中n-1路光束經 光纖送至相位調制補償器，另外一路作為參考光束，其中η大于等于2 ; 步驟二：探測信號的獲取，將相位調制補償器輸出的從光束和參考光束采集光束樣本 并送至光束合成器，樣本光束經光束合成器后，再經過光電轉換器形成含有從光束和參考 光束之間相位差信息的電信號，即探測信號； 步驟三：數據處理獲取中頻信號；解調本振和回波中頻率相同的信號混頻時，產生直 流相位差信息；解調本振和探測信號中頻率不同的信號混頻時產生交流信號、各次諧波、雜 散和干擾信號；由于混頻電路的非線性特性和探測信號非單一性，接收解調電路的輸出是 含有直流相位差信息和各種干擾成分的中頻信號； 步驟四：濾除中頻信號中的交流干擾成分分離出直流相位差信息，再經過加權放大，形 成直流的相位補償信號；并通過激光光束的相位調制信號和相位補償信號合成相位控制信
4. 一種控制激光光束相位一致性控制電路，包括η路獨立的相位控制電路，每路相位 控制電路包括|吳擬電路、數字電路和偏置電路； 模擬電路包括接收解調電路和頻率產生電路，接收解調電路和回波信號通過混頻實現(xiàn) 相位差信息的解調，解調出從光束和參考光束間的相位差信息；頻率產生電路主要產生頻 點可以控制的相位調制信號和數字信號處理時鐘信號； 數字電路包括信號從單端向差分轉換、模擬信號向數字信號轉換、積分濾波、加權放 大、數模轉換； 偏置電路把直流的相位補償信號和交流的相位調制信號合成為相位控制信號； 其特征在于：模擬信號輸出的含有相位差信息的中頻信號經過模數轉化，進入FPGA進 行積分運算，通過積分濾除雜波，加權放大，再經過數模轉變和信號放大形成相位差補償信 號；通過數字信號積分，完成直流相位補償信號中交流干擾信號的濾除；相位補償信號的 放大倍數根據激光相位調制補償器的參數靈活調節(jié)，其中η大于等于2。
5.如權利要求4所述的激光光束相位一致性控制電路，其特征在于：所述的每路模擬 電路、數字電路和偏置電路的設計、指標、結構形狀完全一致。
【文檔編號】H03L7/00GK104065375SQ201410271921
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權日:2014年6月18日
【發(fā)明者】李萬昌, 沈金成, 徐曉, 楊振 申請人:武漢濱湖電子有限責任公司