一种基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置和方法

技术特征：
1.一种基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述装置包括：光学单元，用于提供入射光斑；光电探测单元，用于基于入射光斑在四个象限上的能量分布分别输出与之对应的电压信号；伺服控制单元，用于基于光电探测单元传输的电压信号进行光斑位置脱靶量的解算和跟踪执行量的换算生成振镜所需偏转的位置信号；振镜伺服执行单元，用于基于伺服控制单元发送的位置信号控制所述振镜完成角度偏转。2.如权利要求1所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述光学单元包括：振镜、分光片和透镜；信号光照射在所述振镜上，经所述分光片发射后照射在所述透镜上，经由所述透镜汇聚为入射激光。3.如权利要求1所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述光电探测单元包括：四象限探测器和前端跨阻放大器；所述四象限探测器用于基于入射激光在四个象限上的能量分布，各象限分别输出与之对应的光电流；所述前端跨阻放大器用于将每个象限输出的光电流转换为放大的电压信号。4.如权利要求1所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述伺服控制单元包括：模数转换模块、跟踪模块和数模转换模块；所述模数转换模块用于将电压信号转换为数字信号；所述跟踪模块用于基于所述数字信号进行脱靶量的解算和跟踪执行量的换算生成振镜所需偏转的位置信号；所述数模转换模块用于将所述位置信号由数字量转换为模拟量。5.如权利要求4所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述跟踪模块用于基于所述数字信号进行脱靶量的解算和跟踪执行量的换算生成振镜所需偏转的位置信号包括：当有脱靶量时，进行跟踪执行量的换算生成振镜所需的位置信号；当没有脱靶量时，控制所述振镜以使在产生脱靶量。6.如权利要求5所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，当有脱靶量时，进行跟踪执行量的换算生成振镜所需的位置信号包括:所述跟踪模块通过同步采集所述前端跨阻放大器输出的电压信号得到数字偏移量；对所述数字偏移量进行换算后得出方位角和俯仰角；基于所述方位角和俯仰角生成振镜所需的位置信号。7.如权利要求1所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，其特征在于，所述振镜伺服执行单元，用于基于伺服控制单元发送的位置信号控制所述振镜完成角度偏转包括：基于所述位置信号控制所述振镜快速调整光轴以使所述光轴对准。
8.一种基于四象限探测器的微小光斑跟踪方法，其特征在于，所述方法包括：提供入射光斑；基于入射光斑在四个象限上的能量分布分别输出与之对应的电压信号；基于所述电压信号进行光斑位置脱靶量的解算和跟踪执行量的换算生成振镜所需偏转的位置信号；基于所述位置信号控制所述振镜完成角度偏转。9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求8所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现权利要求8所述的基于四象限探测器的微小光斑跟踪方法。

技术总结
本发明提供的一种基于四象限探测器的微小光斑跟踪装置，所述装置包括：光学单元，用于提供入射光斑；光电探测单元，用于基于入射光斑在四个象限上的能量分布分别输出与之对应的电压信号；伺服控制单元，用于基于光电探测单元传输的电压信号进行光斑位置脱靶量的解算和跟踪执行量的换算生成振镜所需偏转的位置信号；振镜伺服执行单元，用于基于伺服控制单元发送的位置信号控制所述振镜完成角度偏转。将四象限探测器与振镜结合，用振镜来做小范围伺服减少光斑半径比四象限探测器靶面小所带来的影响，可以极大地提高光轴的对准效果。果。果。


技术研发人员：于笑楠 佟首峰 梁乃元 宋延嵩 董岩 张磊 常帅 陈帅 王潼 谷野
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2022.09.14
技术公布日：2022/12/16