一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光光束控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，包括激光發(fā)射部件、聲光偏轉(zhuǎn)部件、控制系統(tǒng)，所述聲光偏轉(zhuǎn)部件包括兩只沿光軸設(shè)置且偏轉(zhuǎn)平面相互正交的聲光偏轉(zhuǎn)器。本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)激光光束角度的機械式（包括光機式）偏轉(zhuǎn)方式，采用聲光偏轉(zhuǎn)技術(shù)提高了激光光束角度偏轉(zhuǎn)速度、精度，特別是一種應(yīng)用于部隊實兵對抗系統(tǒng)中的激光光束調(diào)整裝置，在無任何機械運動的情況下靠聲光偏轉(zhuǎn)器在二維方向上高速、精確地調(diào)節(jié)出射激光光束的角度以達到精確瞄準的目的。
【專利說明】一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光光束控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光光束控制技術(shù)廣泛應(yīng)用在激光加工、激光標記、激光演示(包括部隊實兵對抗演習(xí))系統(tǒng)中。傳統(tǒng)的激光光束控制均是通過調(diào)整反射鏡的角度或是通過掃描儀方式等機械式光束偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)，如圖1所示；近年來有采用雙光楔的相互同軸轉(zhuǎn)動調(diào)整激光光束的角度，如圖2所示。必須有機械運動是它們的共同特點。由于機械本身結(jié)構(gòu)的局限，要使光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)，機械運動由于慣性而較難改變方向，所以機械運動改變方向時需要一個減速-停止-加速-減速-停止的過程。機械式光束偏轉(zhuǎn)傳輸若要實現(xiàn)快速改變方向，只有提高加速度；有限且機械要承受極大的沖擊力，這會極大縮短機械的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，米用聲光偏轉(zhuǎn)技術(shù)在無任何機械運動的情況下靠聲光偏轉(zhuǎn)器在二維方向上高速、精確地調(diào)節(jié)出射激光光束的角度。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的方案是:一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，包括激光發(fā)射部件、聲光偏轉(zhuǎn)部件、控制系統(tǒng)，所述聲光偏轉(zhuǎn)部件包括兩只沿光軸設(shè)置且偏轉(zhuǎn)平面相互正交的聲光偏轉(zhuǎn)器。
[0005]而且，所述激光發(fā)射部件為波長1550nm半導(dǎo)體激光器。
[0006]而且,所述每只聲光偏轉(zhuǎn)器包括聲光介質(zhì)、吸聲材料、電聲轉(zhuǎn)換器、散熱器，聲電轉(zhuǎn)換器與聲光介質(zhì)連接，聲光介質(zhì)的非導(dǎo)光面上依次鋪設(shè)吸聲材料和散熱器。
[0007]而且，所述控制系統(tǒng)包括通訊電路、CPU、超聲頻率控制器、驅(qū)動電路、激光光束偏轉(zhuǎn)角度矯正單元、及控制軟件。
[0008]本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)激光光束角度的機械式(包括光機式)偏轉(zhuǎn)方式，米用聲光偏轉(zhuǎn)技術(shù)提高了激光光束角度偏轉(zhuǎn)速度、精度，特別是一種應(yīng)用于部隊實兵對抗系統(tǒng)中的激光光束調(diào)整裝置，在無任何機械運動的情況下靠聲光偏轉(zhuǎn)器在二維方向上高速、精確地調(diào)節(jié)出射激光光束的角度以達到精確瞄準的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是傳統(tǒng)激光光束控制機械不意圖。
[0010]圖2是雙光楔相互同軸轉(zhuǎn)動調(diào)整激光光束角度示意圖。
[0011]圖3是聲光偏轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是聲光偏轉(zhuǎn)器的原理圖。
[0013]圖5是本發(fā)明的工作原理圖。[0014]圖6是本發(fā)明的控制原理圖。
[0015]其中，1、聲光介質(zhì)，2、電聲轉(zhuǎn)換器，3、吸聲材料，4、散熱器，5、進水管，6、出水管。【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]聲光調(diào)制技術(shù)已普遍應(yīng)用在連續(xù)激光器中，以提高中小型連續(xù)激光器的瞬時功率，此技術(shù)稱為聲光調(diào)Q ;聲光偏轉(zhuǎn)則是利用聲光相互作用來控制激光束傳播方向；二者的原理都是聲光衍射效應(yīng)。
[0018]本實施例提供一種應(yīng)用于部隊實兵對抗系統(tǒng)中的激光光束調(diào)整裝置，由激光發(fā)射部件、聲光偏轉(zhuǎn)部件、控制系統(tǒng)(包括軟件及硬件)組成。激光發(fā)射部件中激光器采用半導(dǎo)體激光器，波長1550nm ;激光器發(fā)出的激光光束經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)準直后入射到聲光偏轉(zhuǎn)器I,由控制系統(tǒng)調(diào)整聲光偏轉(zhuǎn)器I中超聲波頻率來改變聲光介質(zhì)對激光光束的偏轉(zhuǎn)角度，使激光光束經(jīng)過聲光偏轉(zhuǎn)器I獲得X方向所需角度后入射到聲光偏轉(zhuǎn)器2,(聲光偏轉(zhuǎn)器I與聲光偏轉(zhuǎn)器2偏轉(zhuǎn)平面正交設(shè)置)，同樣由控制系統(tǒng)調(diào)整聲光偏轉(zhuǎn)器2使激光光束經(jīng)過聲光偏轉(zhuǎn)器2獲得Y方向所需角度后出射，實現(xiàn)在無任何機械運動的情況下靠聲光偏轉(zhuǎn)器在二維方向上高速、精確地調(diào)節(jié)出射激光光束的所需角度以達到精確瞄準的目的。
[0019]進一步的，如圖3所不,上述聲光偏轉(zhuǎn)器包括聲光介質(zhì)1、電聲轉(zhuǎn)換器2、吸聲材料
3、散熱器4，聲電轉(zhuǎn)換器2與聲光介質(zhì)I連接，聲光介質(zhì)I的非導(dǎo)光面上依次鋪設(shè)吸聲材料3和散熱器4。散熱器4可以是水冷型散熱器。
[0020]聲光偏轉(zhuǎn)器的工作原理如圖4所不，電聲轉(zhuǎn)換器加電后，將超聲波饋入聲光介質(zhì)，聲波是疏密波，聲光介質(zhì)的折射率發(fā)生周期變化，對相對聲波方向以某一角度傳播的光波來說，相當(dāng)于一個相位光柵。在超聲場中光波發(fā)生衍射，改變傳播方向，(這就是聲光衍射效應(yīng))。應(yīng)用廣泛的是布拉格衍射，入射光Ii的一部分偏離到布拉格角Ib的方向。偏角ΘΒ由布拉格公式?jīng)Q定:2 XsSine B=XciA1= λ。衍射效率 Ib (L)/Ii (O) =Sin2 ( nL)=sin2(
【權(quán)利要求】
1.一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，包括激光發(fā)射部件、聲光偏轉(zhuǎn)部件、控制系統(tǒng)，其特征在于:所述聲光偏轉(zhuǎn)部件包括兩只沿光軸設(shè)置且偏轉(zhuǎn)平面相互正交的聲光偏轉(zhuǎn)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，其特征在于:所述激光發(fā)射部件為波長1550nm半導(dǎo)體激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，其特征在于:所述每只聲光偏轉(zhuǎn)器包括聲光介質(zhì)、吸聲材料、電聲轉(zhuǎn)換器、散熱器，聲電轉(zhuǎn)換器與聲光介質(zhì)連接，聲光介質(zhì)的非導(dǎo)光面上依次鋪設(shè)吸聲材料和散熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲光偏轉(zhuǎn)激光光束角度自動控制裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括通訊電路、CPU、超聲頻率控制器、驅(qū)動電路、激光光束偏轉(zhuǎn)角度矯正單元、及控制軟件。
【文檔編號】H01S3/101GK103956642SQ201410150023
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】周少華, 陳橋立 申請人:武漢嘉銘激光有限公司