基于车载平台的快反镜光轴稳定技术
2018-07-11李国会谢川林徐宏来周志强向汝建
李国会,欧 龙,谢川林,徐宏来,周志强,向汝建
(1.中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室,绵阳 621900;2.中国工程物理研究院 应用电子学研究所,绵阳 621900)
引 言
在车载光学系统中,一般会采取钢丝弹簧或气浮平台等措施对光学平台进行主动或被动减震,以减小振动或冲击对系统设备及光束传输的影响[1-2]。由于平台内部光学元件热效应、光束传输中大气湍流、环境噪声以及行车中路面不平和发动机的抖动等条件的影响[3-8],在接收系统中会造成光斑抖动、成像模糊、光束质量变差[9],在发射系统中,会造成目标上光斑漂移、瞄准精度差,因此需要在光路中设置抑制光轴抖动的器件,提高光轴稳定性[4,6]。电调镜具有光轴调节的功能,但精度不高,调节速度或带宽较低,难以对光轴进行实时稳定,而快反镜无疑是抑制光轴抖动的最佳选择[10-14],它体积小、谐振频率高、响应速度和闭环带宽高,同时可以对光轴进行实时闭环稳定,在激光传输、天文观测以及跟瞄等光学系统中,得到了广泛的应用[4,6,10]。
在国外,德国PI公司是微位移和微驱动领域的先驱,该公司采用自产的压电陶瓷结合线性可变差动变压器(linear variable differential transformer,LVDT)或应变片作为反馈元件,研制了大量应用于不同环境的快反镜;美国NewPort公司采用音圈电机作为驱动器,光电二极管作为反馈元件,研制出不同型号的快反镜;英国Queensgate公司采用压电陶瓷研制的快反镜在精密定位方面有较好的应用。在国内,中国科学院光电技术研究所率先从事快反镜研究工作,从20世纪八、九十年代至今,已生产出大量应用于激光通信、天文观测以及跟瞄系统中的快反镜,取得了较好的科研成果[4];……
