[发明专利]一种消除天光背景影响的脉冲激光信标波前探测装置及方法

摘要

本发明公开了一种消除天光背景影响的脉冲激光信标波前探测装置及方法，根据激光信标工作体制进行调焦设置；时序同步控制模块接收由转盘式机械快门提供二倍脉冲信标激光器发射重频的同步定位基准信号，对脉冲信标激光器的出光触发时延、CCD相机对选通高度脉冲激光信标曝光的图像输出触发时延进行统一控制，以完成CCD相机对激光信标光斑阵列与天光背景混合信号、天光背景信号的分时采集；利用处理机对两信号相减，计算消除天光背景影响的激光信标光斑阵列在微透镜组各子孔径内的平均斜率；通过复原算法对平均斜率进行波前复原，获得脉冲激光信标波前信息。本发明装置简单，可用于天光背景影响的激光导引星、照明信标等自适应光学波前探测场合。

主权项

1.一种消除天光背景影响的脉冲激光信标波前探测装置，其特征在于：包括望远镜(1)、光学变倍系统(2)、光学调焦系统、视场光阑(4)、转盘式机械快门、光学滤光片(6)、微透镜组(7)、光学匹配透镜(8)、CCD相机(9)、处理机(10)、脉冲信标激光器(11)、信标激光发射控制倾斜镜(12)、以及时序同步控制模块(13)；其中，所述光学变倍系统(2)的前组物镜、后组物镜可采用全透射式结构，或者反射与透射结合式结构；所述光学调焦系统由电动式调焦机构(31)和调焦控制器(32)组成，所述电动式调焦机构(31)安装于所述光学变倍系统(2)前组物镜的底部，其调焦位置受所述调焦控制器(32)控制；所述视场光阑(4)的通光孔径可根据所述微透镜组(7)的子孔径视场进行精密调节；所述转盘式机械快门由盘片(51)、安装在所述盘片(51)两边的光电开关(52)、以及驱动所述盘片(51)稳定转动的控制电机(53)组成，所述盘片(51)上通光凹槽对应快门周期内的通光门宽根据脉冲激光信标工作体制设计；垂直于装置接收光轴，所述视场光阑(4)、所述盘片(51)分别沿接收光路传输正向紧密安装于所述光学变倍系统(2)前组物镜的成像焦点位置，所述视场光阑(4)的通光孔径对应几何中心、所述盘片(51)的通光凹槽对应径向中心分别与装置接收光轴相重合；垂直于装置接收光轴，所述光学变倍系统(2)后组物镜与所述微透镜组(7)之间安装有光学滤光片(6)，所述光学滤光片(6)根据脉冲激光信标工作体制、工作时段设置为不同中心波长、不同通带宽度的窄带滤光片；所述微透镜组(7)能够实现对大气波前畸变像差的探测；所述信标激光发射控制倾斜镜(12)控制所述脉冲信标激光器(11)的天空发射指向，其闭环控制量通过所述处理机(10)进行设置；所述时序同步控制模块(13)接收由所述转盘式机械快门的光电开关(52)提供的同步定位基准信号，对所述脉冲信标激光器(11)的出光触发时延、所述CCD相机(9)的图像输出触发时延进行统一控制。