基于柔性铰链的自适应光纤准直器研究

来源 :国防科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shihongxin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光束倾斜控制技术以稳定光轴方向、实现光束精密指向为目的,广泛应用于空间光通信、激光雷达及天文观测等领域,一直是光学工程领域的研究热点。近年来,随着光纤激光技术的出现和飞速发展,人们提出了基于光纤激光器的新型光束偏转方案,该方案将光纤激光器的输出端作为控制对象,通过精确控制其在准直透镜焦平面上的位置来实现输出光束的高精度偏转。光纤具有质地柔软、体积小、重量轻等优势,为其偏转控制提供了便利条件,且可实现偏转装置的小型化、集成化,是当前光束控制领域的研究热点。  目前,基于光纤激光器的倾斜控制技术仍处于起步阶段,在功率扩展、频率响应、偏转范围和偏转精度等方面仍需深入研究。为此,本文对这一技术进行了系统研究,获得了如下成果:  1.对光纤激光倾斜控制技术的发展现状进行了综述,回顾了国内外研究人员将自适应光纤准直器用于光纤激光倾斜控制的研究成果,总结了当前自适应光纤准直器在向高功率拓展时的局限性。简要介绍了柔性铰链技术的基本原理和研究现状。  2.对自适应光纤准直器进行了理论分析,详细分析了各种参数及性能指标对光束偏转的影响。研究发现光纤端帽结构以及压电陶瓷响应特性会严重影响自适应光纤准直器的倾斜控制范围和准直光束质量,为后续实验研究提供了指导。  3.在国际上首次提出了基于柔性铰链的自适应光纤准直器,并进行了相关实验验证。论文中共设计研制了三种自适应光纤准直器,包含一维和二维小角度倾斜控制的准直器以及基于杠杆的二维大角度倾斜控制的准直器。实验结果表明,小角度倾斜控制的自适应光纤准直器在0~150V的驱动电压下可实现小于50μrad的光束偏转,一阶谐振频率在700Hz左右;基于杠杆的自适应光纤准直器的倾斜控制范围可达0.5mrad以上,一阶谐振频率在600Hz左右,有效控制带宽在500Hz以上,位置稳定精度的均方根误差小于15μrad。  4.基于自研的自适应光纤准直器开展了光纤激光合成实验研究。实现了两路光纤激光相干合成与非相干合成,以及两路10瓦级光纤放大器相干合成。放大器相干合成实验中归一化桶中功率值从0.311提升至0.934,条纹对比度从近乎为0提升至大于82%。实验结果充分验证了自研的自适应光纤准直器对光纤激光倾斜控制的有效性。  综上所述,本文对基于柔性铰链的自适应光纤准直器进行了系统研究,实现了基于柔性铰链的自适应光纤准直器的研制及其在光束合成领域的应用,为后续研究提供了重要参考,为实施大功率光纤激光光束合成奠定了重要的技术基础。
其他文献
期刊
在开放型的市场经济条件下,旅客列车开行方案优劣是城际客运专线铁路客运竞争力强弱的直接体现,它直接影响到铁路运输企业提供的客运服务的质量以及城际列车运营的效率与经济
现代战争越来越趋向于信息化作战及远距离对抗,而高精度激光陀螺捷联惯导系统是目前保证各武器装备在存在外界电磁干扰时仍具有高打击精度的关键系统。然而,一方面目前对于激
光纤到户(FTTH)是20年来人们不断追求的梦想和探索技术的方向,但由于成本、技术、需求等方面的障碍,至今还没有得到大规模推广与发展。然而,这种局面最近有了很大的改观,由于政策
当代社会,文化软实力越来越成为评价国家实力的重要内容.近年国际上、社会上都盛行学习国学,但随之而来的争议和国际上的抵触情绪也非常多.本文讨论以《论语》为代表的儒学价
近半个世纪以来,科学和生产发展的事实说明,电子学的发展深刻影响着当今社会的各个领域。而在电子学的发展中,起重要作用的是在理论研究的指导下,关键性的新器件和新材料的制造。薄膜科学就是开发新材料和新器件非常重要的领域。铁电薄膜早在几十年前就已问世,但是直到近几年才得到广泛的重视并投入力量加以研究和开发使用,它可用于电子技术、激光技术、红外探测技术、光电检测技术以及其它工程技术方面。Pb(Zr,Ti)O
实际工程中有很多都可以理想化为索杆梁耦合体系,例如桥梁工程中的斜拉索桥,高压架空输电线与塔架等。在恶劣的自然环境条件下,耦合体系结构可能会发生某一(或某些)杆件破坏失效,产
本文研究多个目标航迹关联,主要包括以下几个过程:(1)在目标出现的时候,快速地识别并捕获目标,剔除虚假噪声;(2)在目标飞行的过程中,不论目标被遮挡或者发生机动,还是目标之间的交叉
尾轴承是船舶推进系统内部和外部动力交换的重要支撑部件,其工作可靠性和使用寿命直接影响船舶的航行安全、运营性能和成本。橡胶尾轴承是目前应用比较广泛的水润滑尾轴承,使用