光電跟蹤精度校準(zhǔn)系統(tǒng)角振幅補(bǔ)償方法研究

杜昌達(dá)

摘 要：某所在進(jìn)行光電跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度校準(zhǔn)系統(tǒng)中信標(biāo)光掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，信標(biāo)光因光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)際值和設(shè)計(jì)值存在差異及部分像差、彗差、安裝誤差等因素，會(huì)導(dǎo)致其中快速傾斜鏡的控制量與信標(biāo)光的角振幅不能完全一致，本文計(jì)劃設(shè)計(jì)一種補(bǔ)償試驗(yàn)方案將快速傾斜鏡的控制量與經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)的角振幅量調(diào)整一致，使得系統(tǒng)誤差在一定條件下基本恒定。

關(guān)鍵詞：補(bǔ)償解決方案;快速傾斜鏡;振幅補(bǔ)償

中圖分類(lèi)號(hào)：TN943 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）06-0235-03

0 引言

快速傾斜鏡（Fast-Steering Mirror，F(xiàn)SM）也被稱(chēng)為高精度指向鏡或是光束跟蹤鏡等，其高精度的微移動(dòng)功能不僅可用于高精度光束指向，還廣泛應(yīng)用在干擾模擬、光束掃描、等動(dòng)態(tài)場(chǎng)合[1]。在電、溫控制晶體快速穩(wěn)定變化材料尚未出現(xiàn)廣泛應(yīng)用于光學(xué)、機(jī)械等設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)FSM的特性進(jìn)行的高精度光學(xué)控制、標(biāo)校等系統(tǒng)是當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案的首選[2]。本文計(jì)劃設(shè)計(jì)一種補(bǔ)償試驗(yàn)方案將快速傾斜鏡的控制量與經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)的角振幅量調(diào)整一致，使得系統(tǒng)誤差在一定條件下基本恒定。

4 測(cè)試方法及結(jié)果分析

本試驗(yàn)方法采用的激光器為功率：≥6W/20kHz，發(fā)散角：<1mrad;頻率調(diào)節(jié)范圍：5kHz—50kHz;功率不穩(wěn)定度：<3%（RMS）。

FSM采用的是NewPort公司的300系列的VCM驅(qū)動(dòng)型，其光學(xué)角度調(diào)制范圍：±5mrad;線(xiàn)性度：±0.2%;工作頻率：0Hz—100Hz;重復(fù)定位精度：<5μrad;外部一次性標(biāo)定指標(biāo)10μrad;標(biāo)稱(chēng)調(diào)制范圍為-1050μrad—1050μrad。

CCD采用的是CUPRESS公司的LUPA-1300-2型高速CMOS圖像傳感器。測(cè)試方法及結(jié)果表2所示：

經(jīng)系統(tǒng)標(biāo)定后進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)信標(biāo)光的運(yùn)動(dòng)頻率范圍為0～100Hz，最大的運(yùn)動(dòng)幅度不高于1050μrad，運(yùn)動(dòng)精度優(yōu)于8urad，接近靜態(tài)抖動(dòng)量級(jí)，可以得出該校準(zhǔn)方法能起到較好的補(bǔ)償效果，能夠用于光電跟蹤設(shè)備跟蹤性能的測(cè)試的結(jié)論。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的研究結(jié)果表明，該補(bǔ)償試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)思路可行，并且相對(duì)通用，能夠有效的應(yīng)用于使用FSM的高精度光學(xué)、標(biāo)校設(shè)計(jì)系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償及標(biāo)定校準(zhǔn)，有較好的實(shí)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉攀.基于FSM的測(cè)試用例生成和測(cè)試優(yōu)化[D].上海大學(xué)，2011.

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[3] 劉淑華，盧亞雄，羅彤，胡渝.空間光通信中快速傾斜鏡的數(shù)字控制研究[J].激光與紅外，2002（3）：165-167.

[4] 余達(dá).面陣CCD高速成像電路技術(shù)研究[D].中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所），2012.