[实用新型]一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统

权利要求书

1.一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，包括：激光发出装置和成像系统；所述激光发出装置用于产生激光，并将所述激光注入靶室；所述靶室内的聚焦元件将所述激光进行聚焦，得到焦斑，并将所述焦斑投射至所述靶室内的平面靶上，所述平面靶将所述焦斑散射至所述成像系统；所述成像系统用于形成平面靶像，并对所述平面靶像中的焦斑进行定位；

所述激光发出装置包括：

超短脉冲激光器，用于发出超短脉冲激光；

光纤激光器，用于发出光纤激光；

聚焦透镜，设置在所述光纤激光器的输出光路上，用于对所述光纤激光聚焦，得到聚焦光纤激光；

第一分光棱镜，设置在所述聚焦透镜的输出光路上；

准直物镜，设置在所述第一分光棱镜的反射光路上，用于将所述第一分光棱镜反射的聚焦光纤激光进行准直，得到准直光纤激光；

半透半反镜，设置在所述超短脉冲激光器的输出光路与所述准直物镜的输出光路的交界处，用于使反射的超短脉冲激光与透射的准直光纤激光同轴，并将同轴的两束激光注入所述靶室；

所述超短脉冲激光与所述准直光纤激光在所述靶室内聚焦形成焦斑，所述焦斑投射至所述平面靶上，所述平面靶将所述焦斑散射出去，并依次经过所述半透半反镜、所述聚焦透镜后，在所述第一分光棱镜后形成一次像；所述第一分光棱镜的出射光路上设置所述成像系统；所述一次像为带焦斑的平面靶像。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述成像系统包括：

第二分光棱镜，设置在所述第一分光棱镜的出射光路上，用于将所述一次像反射和透射出去；

第一成像系统，设置在所述第二分光棱镜的透射光路上，用于将透射的一次像按照第一预设倍数放大，得到第一平面靶像；所述第一平面靶像用于确定所述焦斑的位置；

第二成像系统，设置在所述第二分光棱镜的反射光路上，用于将反射的一次像按照第二预设倍数放大，得到第二平面靶像；所述第二平面靶像用于确定所述焦斑的大小及所述焦斑的形貌。

3.根据权利要求2所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述第一成像系统包括：

四倍成像系统，设置在所述第二分光棱镜的透射光路上，用于将透射的一次像放大四倍；

第一CCD相机，设置在所述四倍成像系统的输出光路上，用于得到四倍平面靶像。

4.根据权利要求2所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述第二成像系统包括：

二十倍成像系统，设置在所述第二分光棱镜的反射光路上，用于将反射的一次像放大二十倍；

第二CCD相机，设置在所述二十倍成像系统的输出光路上，用于得到二十倍平面靶像。

5.根据权利要求2所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述成像系统的景深与所述聚焦元件的景深一致，且均为10μm。

6.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述聚焦元件为离轴抛物面聚焦镜；所述离轴抛物面聚焦镜设置在所述半透半反镜的出射光路上，用于将所述超短脉冲激光与所述准直光纤激光聚焦形成焦斑，并投射至所述平面靶。

7.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述光纤激光器为单模光纤激光器；所述单模光纤激光器的光纤芯径为4μm。

8.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述超短脉冲激光器发出的超短脉冲激光的波长为800nm；所述光纤激光器发出的光纤激光的波长为635nm。

9.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述准直物镜的有效通光口径为510mm。

10.根据权利要求1所述的一种用于激光靶场的小尺度焦斑定位系统，其特征在于，所述光纤激光器发出激光的一端设置有窄带滤光片。