双磁光阱发散激光对准装调系统的制作方法

本发明涉及量子惯性测量，具体是涉及一种双磁光阱发散激光对准装调系统。

背景技术：

1、原子陀螺仪是一种新颖的量子惯性测量设备。激光光路装调是原子陀螺仪工作的基本要求，激光光路的精密装调是原子陀螺仪从实验室样机走向工程化的重要环节。

2、目前，在量子惯性测量领域，磁光阱激光通常采用准直光，采用对向光纤耦合的方式实现准直激光对准；为了简化光路并实现原子陀螺仪小型化，将准直激光变为发散激光，但由于发散激光几乎无法耦合进对向光纤中，因此需要建立外部基准来实现多束发散激光的对准装调。

3、因此，针对上述问题，设计一种双磁光阱发散激光对准装调方案，实现对多束发散激光的对准装调，以此来满足原子陀螺工程化样机的使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种双磁光阱发散激光对准装调系统，通过将发散激光的光轴方向引出到基准反射镜的法线上，再对基准反射镜法线方向进行精密对准调节，以实现对八束发散激光的正交对准，进而满足原子陀螺工程化样机的使用需求。

2、第一方面，提供一种双磁光阱发散激光对准装调系统，包括：

3、单束激光对准结构，包括第一辅助对准结构及八个单束激光组件，所述第一辅助对准结构用于将每一个所述单束激光组件中发射的发散激光的轴线与发散激光对应的基准反射镜的法线对齐；以及，

4、八束激光对准结构，包括第二辅助对准结构及八个单束激光组件，所述第二辅助对准结构用于将八束发散激光一一对应的相互正交的基准反射镜的法线分别与第二辅助对准结构中的第二内调焦望远镜的轴线对齐、以实现八束发散激光的正交对准。

5、在一些实施例中，所述第一辅助对准结构包括对向设置的两台第一内调焦望远镜，两台所述第一内调焦望远镜之间的轴线对齐。

6、在一些实施例中，在单束激光对准结构中，所述单束激光组件包括设于两台所述第一内调焦望远镜之间的光纤头及基准反射镜，所述基准反射镜连接于所述光纤头的激光发射口背面；

7、其中，所述光纤头发射的发散激光的轴线与其中一台所述第一内调焦望远镜的轴线平行，所述基准反射镜的法线与另一台所述第一内调焦望远镜的轴线平行。

8、在一些实施例中，所述第二辅助对准结构包括转台，设于所述转台上的框架，设于所述框架的侧边上的定向反射镜，以及设于所述定向反射镜的一侧的第二内调焦望远镜，所述第二内调焦望远镜的轴线与所述定向反射镜的法线对齐。

9、在一些实施例中，在八束激光对准结构中，八个单束激光组件均活动连接于所述框架上，其中四个单束激光组件组成第一激光组设于所述框架的一侧边，另外四个单束激光组件组成第二激光组设于所述框架的另一对向侧边，所述第一激光组中的各单束激光组件与所述第二激光组中的各单束激光组件呈对称分布；

10、其中，所述第一激光组中靠近所述定向反射镜的其中两个邻近单束激光组件发射的发散激光的轴线分别与所述定向反射镜的法线均成45度设置，所述第一激光组中的另外两个单束激光组件发射的发散激光的轴线与其中两个单束激光组件发射的发散激光的轴线均成正交设置。

11、在一些实施例中，在八束激光对准结构中，每个单束激光组件中的光纤头均朝里设置，每个单束激光组件中的基准反射镜均朝外设置。

12、在一些实施例中，在八束激光对准结构中，每个单束激光组件中的光纤头与对应的基准反射镜均固定连接。

13、在一些实施例中，所述第一激光组中靠近所述定向反射镜的其中两个邻近单束激光组件组成第一分组、且沿所述框架的右上方设置；

14、所述第一激光组中的另外两个单束激光组件组成第二分组；

15、所述第二激光组中靠近所述定向反射镜的其中两个邻近单束激光组件组成第三分组；

16、所述第二激光组中的另外两个单束激光组件组成第四分组。

17、在一些实施例中，当转台顺时针旋转45度时，调整使第一分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

18、当转台再次顺时针旋转90度，调整使第二分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

19、当转台再次顺时针旋转90度，调整使第四分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

20、当转台再次顺时针旋转90度，调整使第三分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

21、在一些实施例中，当转台逆时针旋转45度时，调整使第三分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

22、当转台再次逆时针旋转90度时，调整使第四分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

23、当转台再次逆时针旋转90度时，调整使第二分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

24、当转台再次逆时针旋转90度时，调整使第一分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐。

25、与现有技术相比，本发明通过将发散激光的光轴方向引出到基准反射镜的法线上，再对基准反射镜法线方向进行精密对准调节，具体为将八个单束激光组件中相互正交的基准反射镜法线调至与第二内调焦望远镜的轴线平行，即完成了八个基准反射镜的法线方向正交装调，也就等同于实现对八束发散激光的正交对准，进而满足原子陀螺工程化样机的使用需求。

技术特征：

1.一种双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，所述第一辅助对准结构包括对向设置的两台第一内调焦望远镜，两台所述第一内调焦望远镜之间的轴线对齐。

3.如权利要求2所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，在单束激光对准结构中，所述单束激光组件包括设于两台所述第一内调焦望远镜之间的光纤头及基准反射镜，所述基准反射镜连接于所述光纤头的激光发射口背面；

4.如权利要求1所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，所述第二辅助对准结构包括转台，设于所述转台上的框架，设于所述框架的侧边上的定向反射镜，以及设于所述定向反射镜的一侧的第二内调焦望远镜，所述第二内调焦望远镜的轴线与所述定向反射镜的法线对齐。

5.如权利要求4所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，在八束激光对准结构中，八个单束激光组件均活动连接于所述框架上，其中四个单束激光组件组成第一激光组设于所述框架的一侧边，另外四个单束激光组件组成第二激光组设于所述框架的另一对向侧边，所述第一激光组中的各单束激光组件与所述第二激光组中的各单束激光组件呈对称分布；

6.如权利要求3所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，在八束激光对准结构中，每个单束激光组件中的光纤头均朝里设置，每个单束激光组件中的基准反射镜均朝外设置。

7.如权利要求3所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，在八束激光对准结构中，每个单束激光组件中的光纤头与对应的基准反射镜均固定连接。

8.如权利要求5所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，所述第一激光组中靠近所述定向反射镜的其中两个邻近单束激光组件组成第一分组、且沿所述框架的右上方设置；

9.如权利要求8所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，当转台顺时针旋转45度时，调整使第一分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

10.如权利要求8所述的双磁光阱发散激光对准装调系统，其特征在于，当转台逆时针旋转45度时，调整使第三分组中的两个基准反射镜的法线均与第二内调焦望远镜的轴线对齐；

技术总结
本发明公开了一种双磁光阱发散激光对准装调系统，其装置包括单束激光对准结构及八束激光对准结构；单束激光对准结构包括第一辅助对准结构及八个单束激光组件，所述第一辅助对准结构用于将每一个所述单束激光组件中发射的发散激光的轴线与发散激光对应的基准反射镜的法线对齐；八束激光对准结构包括第二辅助对准结构及八个单束激光组件，所述第二辅助对准结构用于将八束发散激光一一对应的相互正交的基准反射镜的法线分别与第二辅助对准结构中的第二内调焦望远镜的轴线对齐、以实现八束发散激光的正交对准。通过将发散激光的光轴方向引出到基准反射镜的法线上，再对基准反射镜法线方向进行精密对准调节，以实现对八束发散激光的正交对准。

技术研发人员：吕通,章侃,毛海岑,李德文,姚辉彬,程俊,魏文举,刘和平,郑盈
受保护的技术使用者：华中光电技术研究所（中国船舶集团有限公司第七一七研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16