光柵拼接誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、衍射光柵作為啁啾脈沖放大系統(tǒng)中最易損傷的部件，其口徑直接影響脈沖激光的輸出功率，通過拼接方式獲得大口徑光柵是最有效的方法。傳統(tǒng)的光柵拼接系統(tǒng)注重通過提高拼接光柵自身穩(wěn)定性，采用輔助監(jiān)測(cè)光的方式進(jìn)行光柵誤差的監(jiān)測(cè)，再通過直接驅(qū)動(dòng)光柵的方式對(duì)拼接誤差進(jìn)行補(bǔ)償。但受環(huán)境因素的影響拼接光柵的穩(wěn)定性難以長(zhǎng)期保持，采用直接驅(qū)動(dòng)的方式難以補(bǔ)償大口徑拼接光柵的高頻誤差，并且監(jiān)測(cè)光會(huì)引起與主激光的光路復(fù)用矛盾。為了解決上述矛盾，使得拼接光柵更為穩(wěn)定，本文

2、提出一種基于小口徑反射鏡補(bǔ)償大口徑光柵拼接誤差的自適應(yīng)光柵拼接系統(tǒng)。通過置于拼接光柵前端的小口徑反射鏡對(duì)拼接誤差進(jìn)行補(bǔ)償，解決了拼接光柵穩(wěn)定性與可調(diào)性之間的矛盾，降低了光柵拼接系統(tǒng)對(duì)于驅(qū)動(dòng)器精度的要求。建立了機(jī)電式的位姿監(jiān)測(cè)方法，利用距離傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光柵位姿，避免了監(jiān)測(cè)光的使用。具體內(nèi)容如下：
　?、僭趥鹘y(tǒng)光柵拼接系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，建立了自適應(yīng)光柵拼接系統(tǒng)壓縮器理論模型?；诰仃嚬鈱W(xué)與剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)，分析了自適應(yīng)光柵拼接系

3、統(tǒng)在補(bǔ)償光柵拼接誤差方面的優(yōu)勢(shì)。
　?、诠鈻牌唇诱`差監(jiān)測(cè)方法研究。研究了通過位移傳感器監(jiān)測(cè)光柵拼接誤差的可行性，設(shè)計(jì)了光柵拼接傳感器的布置方式，利用兩組共五個(gè)位移傳感器對(duì)光柵的位姿進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　?、勰軇?dòng)反射鏡控制方法研究。分別對(duì)兩種不同的驅(qū)動(dòng)器布局進(jìn)行了比較，建立了驅(qū)動(dòng)誤差分析模型。采用增量式PID算法對(duì)其進(jìn)行閉環(huán)控制。
　?、芄鈻牌唇蛹夹g(shù)實(shí)驗(yàn)研究。搭建了光柵拼接誤差補(bǔ)償研究驗(yàn)證平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)通過小口徑反射鏡補(bǔ)償大口徑