本發(fā)明涉及激光，是一種激光光斑實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與光路自動(dòng)準(zhǔn)直的方法和裝置，可適用于任何需要進(jìn)行光斑監(jiān)測(cè)與光束自動(dòng)準(zhǔn)直的光學(xué)系統(tǒng)，利用壓電陶瓷電動(dòng)鏡架自動(dòng)調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)的光路，準(zhǔn)直后激光光束空間穩(wěn)定性＜0.5微弧度，可應(yīng)用于各種需要光斑精確穩(wěn)定的光學(xué)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　在光學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，對(duì)于激光能量的穩(wěn)定性，脈沖寬度穩(wěn)定性和空間指向穩(wěn)定性的要求也不斷地提高。激光光斑的空間指向穩(wěn)定性對(duì)于系統(tǒng)輸出激光的穩(wěn)定非常重要，而且很多物理實(shí)驗(yàn)，諸如空心光纖壓縮、光學(xué)參量放大、載波相位穩(wěn)定等都對(duì)光束指向穩(wěn)定性要求很高，或者由于數(shù)據(jù)的采集時(shí)間相對(duì)比較長(zhǎng)而對(duì)光束指向的穩(wěn)定性要求比較高。然而環(huán)境溫度變化引起鏡架的熱脹冷縮，實(shí)驗(yàn)儀器震動(dòng)等引起實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的震動(dòng)，空氣的擾動(dòng)等因素都影響系統(tǒng)中激光光斑的穩(wěn)定性，特別是當(dāng)光路較長(zhǎng)時(shí)，光束指向常常因?yàn)檫@些原因而變得不穩(wěn)。因此，一種可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)激光光斑并可以自動(dòng)準(zhǔn)直激光光束的裝置對(duì)許多領(lǐng)域研究都是非常實(shí)用的，這樣的光路自準(zhǔn)直系統(tǒng)可以提高激光器長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行效率和實(shí)驗(yàn)的精度。

　　目前在大型激光裝置中，自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)已成為必不可少的重要組成部分，如激光核聚變裝置，為了確保系統(tǒng)每次運(yùn)行時(shí)，從振蕩器發(fā)出的激光束能夠穩(wěn)定、精確地穿過(guò)預(yù)放大器、主放大器、倍頻器、靶室，并精確地照射到微型靶丸上，激光裝置均配置了光路自動(dòng)準(zhǔn)直系統(tǒng)。在這種大型的低重復(fù)頻率的激光系統(tǒng)中，一般利用兩個(gè)CCD攝像頭測(cè)量其近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)位置，然后用步進(jìn)電機(jī)控制的鏡架來(lái)校正偏移的光路。這種準(zhǔn)直系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜，而且步進(jìn)電機(jī)控制的反饋過(guò)程較為遲鈍，需要幾分鐘才能完成一次光路調(diào)整，光路的調(diào)整精度也不高，對(duì)于高重復(fù)頻率的激光系統(tǒng)則無(wú)法滿足要求，例如在重復(fù)頻率為1kHz的激光系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)由于本身運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)而根本不能滿足系統(tǒng)要求。但隨著激光技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)光路自動(dòng)準(zhǔn)直的精度、速度和效率卻提出了越來(lái)越高的要求。