校正激光光束指向漂移的算法研究

张丽霞; 林妩媚; 廖志杰; 王瑞林

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校正激光光束指向漂移的算法研究

张丽霞 , 林妩媚 , 廖志杰 , 王瑞林

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校正激光光束指向漂移的算法研究

1.
中国科学院光电技术研究所成都 610209;
2.
中国科学院研究生院研究生院北京 100039

作者简介: 张丽霞(1988- ),女,硕士研究生,主要从事光束稳定方法的研究..

通讯作者: 张丽霞, lwm@ioe.ac.cn ;

中图分类号: TN247

Research of algorithm to correct direction drifts of laser beam

1.
Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China;
2.
Graduate University, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China

Corresponding author: ZHANG Li-xia, lwm@ioe.ac.cn ;

CLC number: TN247

摘要: 为了获得稳定的激光光束,需要对其随机漂移进行校正。以光束传递系统中快速反射镜校正脉冲激光器自身指向漂移的过程为例,采用一种基于移动平均值校正原理的算法,对加载地面抖动前后的校正效果进行了仿真模拟。仿真结果显示,该算法可以使指向漂移经过长距离传输后引入的位置偏移显著降低;校正后的移动平均值相对于校正前的有较大降幅,最优处约降至原来的n-1/2(n为一个窗口内的脉冲数);校正后的移动标准偏差值也明显下降。结果表明,该算法的关键在于提出合适的补偿量,具有实用性,可以实现对激光光束指向漂移的闭环实时校正。
- 激光技术 /
- 校正算法 /
- 移动平均值 /
- 激光光束 /
- 指向漂移
Abstract: In order to obtain stable laser beam,random deviations of light beams should be corrected.Taking the progress of adjusting direction drifts of pulse laser beam with fast steering mirrors in the beam delivery system as an example,an algorithm based on moving average(MA) correction mechanism was used to simulate the correction outcomes with or without ground jitters.MA and moving standard deviation(MSD) are used to evaluate the correction effects.The results indicate that this algorithm can control the position excursions on the plane of beam delivery system caused by the direction drifts of laser beam effectively,and the MA corrected has a big jump between n~2n pulses,for example,the optimal MA can be reduced to n-1/2 times(n is pulse numbers in a window).At the same time,there is a sudden decline in MSD between n~2n pulses,and soon afterwards,MSD is going to be sticking.Meanwhile,the drifts can be restrained while loading the ground jitters,and the dropping amplitude is bigger than without the ground jitters.The results show that the key of applications lies in construction of the appropriate corrections.What is more,this algorithm which is practical can achieve real-time control of direction drifts.
- laser technique /
- correction algorithm /
- moving average /
- laser beam /
- direction drift

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校正激光光束指向漂移的算法研究

通讯作者: 张丽霞, lwm@ioe.ac.cn;

作者简介: 张丽霞(1988- ),女,硕士研究生,主要从事光束稳定方法的研究.

1. 中国科学院光电技术研究所成都 610209;
2. 中国科学院研究生院研究生院北京 100039

收稿日期: 2011-09-16
录用日期: 2011-10-12
网络出版日期: 2012-05-25

关键词:

摘要: 为了获得稳定的激光光束,需要对其随机漂移进行校正。以光束传递系统中快速反射镜校正脉冲激光器自身指向漂移的过程为例,采用一种基于移动平均值校正原理的算法,对加载地面抖动前后的校正效果进行了仿真模拟。仿真结果显示,该算法可以使指向漂移经过长距离传输后引入的位置偏移显著降低;校正后的移动平均值相对于校正前的有较大降幅,最优处约降至原来的n-1/2(n为一个窗口内的脉冲数);校正后的移动标准偏差值也明显下降。结果表明,该算法的关键在于提出合适的补偿量,具有实用性,可以实现对激光光束指向漂移的闭环实时校正。