реклама на сайте
подробности

 
 
> CO2 laser, стабилизация параметров лазерного луча
andrey98
сообщение Oct 22 2005, 13:24
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



Требуется датчик с частотой порядка 20Гц для стабилизации размера и положения лазерного пучка с длиной волны 10 микрон. Решение должно быть недорогим (в пределах 30 тыс. руб). Пока мне кажется наиболее целесообразным испольльзовать либо квадрантный ИК датчик с цилиндрической оптикой - вроде как в СД плейере система (минус дорогая оптика), либо матричный термопарный приемник 4х4 или с большим разрешением. Может у кого есть еще какие-то идеи?
Энергия там достаточная. Охлаждение недопустимо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
3 страниц V   1 2 3 >  
Start new topic
Ответов (1 - 14)
net
сообщение Oct 23 2005, 08:59
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



Цитата(andrey98 @ Oct 22 2005, 16:24)
Требуется датчик с частотой порядка 20Гц для стабилизации размера и положения лазерного пучка  с длиной волны 10 микрон. Решение должно быть недорогим (в пределах 30 тыс. руб). Пока мне кажется наиболее целесообразным испольльзовать либо квадрантный ИК датчик с цилиндрической оптикой - вроде как в СД плейере система (минус дорогая оптика), либо матричный термопарный приемник 4х4 или  с большим разрешением. Может у кого есть еще какие-то идеи?
Энергия там достаточная. Охлаждение недопустимо.
*


я чтото не понял - а как вы собираетесь размер мерять спомощью 4 квадрантника?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 23 2005, 16:40
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



Цитата(net @ Oct 23 2005, 12:59)
Цитата(andrey98 @ Oct 22 2005, 16:24)
Требуется датчик с частотой порядка 20Гц для стабилизации размера и положения лазерного пучка  с длиной волны 10 микрон. Решение должно быть недорогим (в пределах 30 тыс. руб). Пока мне кажется наиболее целесообразным испольльзовать либо квадрантный ИК датчик с цилиндрической оптикой - вроде как в СД плейере система (минус дорогая оптика), либо матричный термопарный приемник 4х4 или  с большим разрешением. Может у кого есть еще какие-то идеи?
Энергия там достаточная. Охлаждение недопустимо.
*


я чтото не понял - а как вы собираетесь размер мерять спомощью 4 квадрантника?
*



Я собираюсь не мерить, а стабилизировать! Это большая разница. Т.к. размер зависит от дефокусировки, а для стабилизации планируется именно дефокус менять, то соответственно дефокус нужно и мерить. А дефокус как известно можно мерить квадрантным датчиком с цилиндрической линзой.
Есть тут одна загвоздка, связанная с модовым составом излучения. Но это выходит за рамки дискуссии о датчике :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 23 2005, 17:08
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



Цитата(andrey98 @ Oct 23 2005, 19:40)
Цитата(net @ Oct 23 2005, 12:59)
Цитата(andrey98 @ Oct 22 2005, 16:24)
Требуется датчик с частотой порядка 20Гц для стабилизации размера и положения лазерного пучка  с длиной волны 10 микрон. Решение должно быть недорогим (в пределах 30 тыс. руб). Пока мне кажется наиболее целесообразным испольльзовать либо квадрантный ИК датчик с цилиндрической оптикой - вроде как в СД плейере система (минус дорогая оптика), либо матричный термопарный приемник 4х4 или  с большим разрешением. Может у кого есть еще какие-то идеи?
Энергия там достаточная. Охлаждение недопустимо.
*


я чтото не понял - а как вы собираетесь размер мерять спомощью 4 квадрантника?
*



Я собираюсь не мерить, а стабилизировать! Это большая разница. Т.к. размер зависит от дефокусировки, а для стабилизации планируется именно дефокус менять, то соответственно дефокус нужно и мерить. А дефокус как известно можно мерить квадрантным датчиком с цилиндрической линзой.
Есть тут одна загвоздка, связанная с модовым составом излучения. Но это выходит за рамки дискуссии о датчике :-)
*



поясните как вы одновременно собираетесь управлять положением и стабилизировать размер дефокусом - или я чтото не понимаю в ваших терминах?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 23 2005, 19:20
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



С точки зрения теории тут никаких проблем нет. Делается корректор (оптический) углов и дефокуса, например с пьезоприводами. Что касается измерения, то угол определяется как нормированные разности Y: (I1+I2)-(I3+I4), X: (I1+I4)-(I2+I3); полагая, что квадранты нумеруются по частовой стрелке и верхний левый =1.
С дефокусом и цилиндрической оптикой (естественно ц-л оринтирована под 45град к осям детектора): (I1-I2)+(I3-I4)
Если вопрос, хватит ли одного датчика или надо ставить два, то вопрос открытый, хотя вроде вы должно хватить одного.
Небольшое поянение оптической части: комбинация из сферической и цил. линз дает до точки фокуса распределение вытянутов в одном направлении, а после фокуса в другом (перпендикулярном).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 24 2005, 10:45
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



Цитата(andrey98 @ Oct 23 2005, 22:20)
С точки зрения теории тут никаких проблем нет. Делается корректор (оптический) углов и дефокуса, например с пьезоприводами. Что касается измерения, то угол определяется как нормированные разности Y: (I1+I2)-(I3+I4), X: (I1+I4)-(I2+I3); полагая, что квадранты нумеруются по частовой стрелке и верхний левый =1.
С дефокусом и цилиндрической оптикой (естественно ц-л оринтирована под 45град к осям детектора): (I1-I2)+(I3-I4)
Если вопрос, хватит ли одного датчика или надо ставить два, то вопрос открытый, хотя вроде вы должно хватить одного.
Небольшое поянение оптической части: комбинация из сферической и цил. линз дает до точки фокуса распределение вытянутов в одном направлении, а после фокуса в другом (перпендикулярном).
*


я чтото уже совсем себя потерял
угол вы найдете таким образом если ваш луч имеет одинаковую интенсивность в плоскости перпендикулярной лучу в зоне четырех квадрантника и интенсивность на элементе четырехквадрантника определяется исключительно диафрагмой в плоскости луча - для это луч должен быть плоской волной- с какого дуба у вас это выполняется? для дефокуса тоже примерно в этом ракурсе
таким образом я не понимаю ваши термины задача фокусировки луча и определения направления - поясните именно эти термины потому что дальше не понимая о чем идет речь лично мне говорить тяжело
что такое положение и стабилизация луча (или как вы там это называете)- определите что это такое в словесном описании
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 24 2005, 11:39
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



Цитата(net @ Oct 24 2005, 14:45)
Цитата(andrey98 @ Oct 23 2005, 22:20)
С точки зрения теории тут никаких проблем нет. Делается корректор (оптический) углов и дефокуса, например с пьезоприводами. Что касается измерения, то угол определяется как нормированные разности Y: (I1+I2)-(I3+I4), X: (I1+I4)-(I2+I3); полагая, что квадранты нумеруются по частовой стрелке и верхний левый =1.
С дефокусом и цилиндрической оптикой (естественно ц-л оринтирована под 45град к осям детектора): (I1-I2)+(I3-I4)
Если вопрос, хватит ли одного датчика или надо ставить два, то вопрос открытый, хотя вроде вы должно хватить одного.
Небольшое поянение оптической части: комбинация из сферической и цил. линз дает до точки фокуса распределение вытянутов в одном направлении, а после фокуса в другом (перпендикулярном).
*


я чтото уже совсем себя потерял
угол вы найдете таким образом если ваш луч имеет одинаковую интенсивность в плоскости перпендикулярной лучу в зоне четырех квадрантника и интенсивность на элементе четырехквадрантника определяется исключительно диафрагмой в плоскости луча - для это луч должен быть плоской волной- с какого дуба у вас это выполняется? для дефокуса тоже примерно в этом ракурсе
таким образом я не понимаю ваши термины задача фокусировки луча и определения направления - поясните именно эти термины потому что дальше не понимая о чем идет речь лично мне говорить тяжело
что такое положение и стабилизация луча (или как вы там это называете)- определите что это такое в словесном описании
*


Стабилизация - означает коррекцию положения и размера пучка на исполнительном устройстве. Исполнительное устройство находится на подвижной относительно лазера каретке. При движении каретки луч уходит из центра цетра исполнительного устройства и дефокусируется.
Со стороны лазера можно установить корректор наклонов и дефокуса.
Наклоны будут корректировать положения луча, а дефокус совмещать плоскость перетяжки (где, как вы правильно заметили, пучок имеет плоский волновой фронт) с исполнительным устройством.
Т.о. в вашей терминологии апертурная диафрагма (выход лазера) установлена на некотором переменном расстоянии от исполнительного устройства, на которм и смонтирован датчик.
Кстати, для датчика углов совсем необязательно иметь одинаковую интенсивность в пятне. Достаточно, чтобы распределение имело круговую симметрию. Это в случае нашего лазера выполняется. Модуляция интенсивности по радиусу пятна приводит только к нелинейности датчика, что для системы стабилизации не критично.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 24 2005, 16:10
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



замечательно - теперь вроде почти понятно - и в этом ракурсе возникают вопросы
как я понимаю вы предполагаете что дефокусировка будет приводить к перпендикулярным овалам до фокуса и после фокуса - а в районе фокуса вы хотите увидеть круг - я правильно вас понял?
в тоже время перпендикулярные овалы дефокусировки будут восприниматься вами и как децинтровка положения поскольку балансы будут говориь о якобы смещении луча поскольку ось овала не будет совпадать с осью вашего четырехквадрантника
или вы имеете чтото другое?
добавлю - овалы буду возникать изза косого падения луча или у вас углы отклонения очень малы?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 24 2005, 16:14
Сообщение #9


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:10)
замечательно - теперь вроде почти понятно - и в этом ракурсе возникают вопросы
как я понимаю вы предполагаете что дефокусировка будет приводить к перпендикулярным овалам до фокуса и после фокуса - а в районе фокуса вы хотите увидеть круг - я правильно вас понял?
в тоже время перпендикулярные овалы дефокусировки будут восприниматься вами и как децинтровка положения поскольку балансы будут говориь о якобы смещении луча поскольку ось овала не будет совпадать с осью вашего четырехквадрантника
или вы имеете чтото другое?
*

Да, на счет круга все правильно. А деценрировка овала ведет себя так же как и деценрировка круга (если не считать разную чувствительность по осям). Это видно из формулок.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 24 2005, 16:20
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



Цитата(andrey98 @ Oct 24 2005, 19:14)
Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:10)
замечательно - теперь вроде почти понятно - и в этом ракурсе возникают вопросы
как я понимаю вы предполагаете что дефокусировка будет приводить к перпендикулярным овалам до фокуса и после фокуса - а в районе фокуса вы хотите увидеть круг - я правильно вас понял?
в тоже время перпендикулярные овалы дефокусировки будут восприниматься вами и как децинтровка положения поскольку балансы будут говориь о якобы смещении луча поскольку ось овала не будет совпадать с осью вашего четырехквадрантника
или вы имеете чтото другое?
*

Да, на счет круга все правильно. А деценрировка овала ведет себя так же как и деценрировка круга (если не считать разную чувствительность по осям). Это видно из формулок.
*



овал должен быть симметричным относительно осей четырехквадрантника - тогда будет так как вы говорите а иначе это будет не так


ерунду какую то сморозил - он и будет симметричным cranky.gif

а фокус вы хотите определять по симметрии после того как баланс наведения у вас выполнен? или как?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 24 2005, 19:46
Сообщение #11


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:20)
Цитата(andrey98 @ Oct 24 2005, 19:14)
Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:10)
замечательно - теперь вроде почти понятно - и в этом ракурсе возникают вопросы
как я понимаю вы предполагаете что дефокусировка будет приводить к перпендикулярным овалам до фокуса и после фокуса - а в районе фокуса вы хотите увидеть круг - я правильно вас понял?
в тоже время перпендикулярные овалы дефокусировки будут восприниматься вами и как децинтровка положения поскольку балансы будут говориь о якобы смещении луча поскольку ось овала не будет совпадать с осью вашего четырехквадрантника
или вы имеете чтото другое?
*

Да, на счет круга все правильно. А деценрировка овала ведет себя так же как и деценрировка круга (если не считать разную чувствительность по осям). Это видно из формулок.
*



овал должен быть симметричным относительно осей четырехквадрантника - тогда будет так как вы говорите а иначе это будет не так


ерунду какую то сморозил - он и будет симметричным cranky.gif

а фокус вы хотите определять по симметрии после того как баланс наведения у вас выполнен? или как?
*


Можно и так делать. Это от алгоритма работы зависит, пока не ясно как получится. Не удалось найти (пока) качественных датчиков на этот диапазон.
Поэтому вообще я пока ориентируюсь на матричный приемник 4х4.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 25 2005, 07:58
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



Цитата(andrey98 @ Oct 24 2005, 22:46)
Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:20)
Цитата(andrey98 @ Oct 24 2005, 19:14)
Цитата(net @ Oct 24 2005, 20:10)
замечательно - теперь вроде почти понятно - и в этом ракурсе возникают вопросы
как я понимаю вы предполагаете что дефокусировка будет приводить к перпендикулярным овалам до фокуса и после фокуса - а в районе фокуса вы хотите увидеть круг - я правильно вас понял?
в тоже время перпендикулярные овалы дефокусировки будут восприниматься вами и как децинтровка положения поскольку балансы будут говориь о якобы смещении луча поскольку ось овала не будет совпадать с осью вашего четырехквадрантника
или вы имеете чтото другое?
*

Да, на счет круга все правильно. А деценрировка овала ведет себя так же как и деценрировка круга (если не считать разную чувствительность по осям). Это видно из формулок.
*



овал должен быть симметричным относительно осей четырехквадрантника - тогда будет так как вы говорите а иначе это будет не так


ерунду какую то сморозил - он и будет симметричным cranky.gif

а фокус вы хотите определять по симметрии после того как баланс наведения у вас выполнен? или как?
*


Можно и так делать. Это от алгоритма работы зависит, пока не ясно как получится. Не удалось найти (пока) качественных датчиков на этот диапазон.
Поэтому вообще я пока ориентируюсь на матричный приемник 4х4.
*



есть обзорчик по теме тепловизоров - могу поискать если нужен - могу поискать его
я все таки не понял как одновременно вы будете фокусировать и наводиться - вроде не получается одновременно
у меня аналогичная задача - только диапазон другой и расстояния большие - еще атмосфера влияет поэтому проблем с датчиком нет - а есть проблемы с алгоритмами

и еще какую точность вы хотите получать по углам и по фокусировке?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 25 2005, 08:25
Сообщение #13


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



есть обзорчик по теме тепловизоров - могу поискать если нужен - могу поискать его
я все таки не понял как одновременно вы будете фокусировать и наводиться - вроде не получается одновременно
у меня аналогичная задача - только диапазон другой и расстояния большие - еще атмосфера влияет поэтому проблем с датчиком нет - а есть проблемы с алгоритмами

и еще какую точность вы хотите получать по углам и по фокусировке?
*

[/quote]
Получается по-моему. Чисто из теории у вас есть 4 сигнала, из которых надо найти 4 неизвестных (углы - дефокус + мощность нормировачная). Ну для примера - имеете вы эллипс под 45град. посчитали разность верхрей и нижней половин - нашли угол по Y, разность вертикальных половин - угол по X. Посчтитали "диагональные" разности - получили информацию про дуфокус. Конечно, при сильном смещении пятна из центра она будет неточна, но это и не беда для системы слежения - главное, чтобы знак был правильный.

Точность нужна по углу - 0.1 мрад.

Вы наверно "free space communication" хотите сделать? Там лучше датчик гартмана использовать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
net
сообщение Oct 25 2005, 17:38
Сообщение #14


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473



[quote=andrey98,Oct 25 2005, 11:25]
есть обзорчик по теме тепловизоров - могу поискать если нужен - могу поискать его
я все таки не понял как одновременно вы будете фокусировать и наводиться - вроде не получается одновременно
у меня аналогичная задача - только диапазон другой и расстояния большие - еще атмосфера влияет поэтому проблем с датчиком нет - а есть проблемы с алгоритмами

и еще какую точность вы хотите получать по углам и по фокусировке?
*

[/quote]
Получается по-моему. Чисто из теории у вас есть 4 сигнала, из которых надо найти 4 неизвестных (углы - дефокус + мощность нормировачная). Ну для примера - имеете вы эллипс под 45град. посчитали разность верхрей и нижней половин - нашли угол по Y, разность вертикальных половин - угол по X. Посчтитали "диагональные" разности - получили информацию про дуфокус. Конечно, при сильном смещении пятна из центра она будет неточна, но это и не беда для системы слежения - главное, чтобы знак был правильный.

Точность нужна по углу - 0.1 мрад.

Вы наверно "free space communication" хотите сделать? Там лучше датчик гартмана использовать.
*

[/quote]
у меня уже работает с точностью 3 секунды(точность определяется искажениями оптики) но есть проблемы
при прохождении через атмосферу и неидеальность оптики образуются порядки и луч рассыпается на части и понять где луч очень тяжело

что касаемо ваших рассуждений то когда происходит разнаведение то понять дефокус нельзя и еще вы не с учитываете неидеальность оптики и когерентность луча которая тоже даст свои эффекты в образе луча

еще добавлю ведь когда не знаешь изза чего произошло разнаведение изза ухода цели или атмосферы то то непонятно что делать потому и получается неоднозначность
Go to the top of the page
 
+Quote Post
andrey98
сообщение Oct 26 2005, 08:40
Сообщение #15


Участник
*

Группа: Новичок
Сообщений: 32
Регистрация: 26-08-05
Из: Москва
Пользователь №: 7 986



[quote=net,Oct 25 2005, 21:38]
[quote=andrey98,Oct 25 2005, 11:25]
есть обзорчик по теме тепловизоров - могу поискать если нужен - могу поискать его
я все таки не понял как одновременно вы будете фокусировать и наводиться - вроде не получается одновременно
у меня аналогичная задача - только диапазон другой и расстояния большие - еще атмосфера влияет поэтому проблем с датчиком нет - а есть проблемы с алгоритмами

и еще какую точность вы хотите получать по углам и по фокусировке?
*

[/quote]
Получается по-моему. Чисто из теории у вас есть 4 сигнала, из которых надо найти 4 неизвестных (углы - дефокус + мощность нормировачная). Ну для примера - имеете вы эллипс под 45град. посчитали разность верхрей и нижней половин - нашли угол по Y, разность вертикальных половин - угол по X. Посчтитали "диагональные" разности - получили информацию про дуфокус. Конечно, при сильном смещении пятна из центра она будет неточна, но это и не беда для системы слежения - главное, чтобы знак был правильный.

Точность нужна по углу - 0.1 мрад.

Вы наверно "free space communication" хотите сделать? Там лучше датчик гартмана использовать.
*

[/quote]
у меня уже работает с точностью 3 секунды(точность определяется искажениями оптики) но есть проблемы
при прохождении через атмосферу и неидеальность оптики образуются порядки и луч рассыпается на части и понять где луч очень тяжело

что касаемо ваших рассуждений то когда происходит разнаведение то понять дефокус нельзя и еще вы не с учитываете неидеальность оптики и когерентность луча которая тоже даст свои эффекты в образе луча

еще добавлю ведь когда не знаешь изза чего произошло разнаведение изза ухода цели или атмосферы то то непонятно что делать потому и получается неоднозначность
*

[/quote]
Совершенно согласен, когда есть атмосферные искажения возникает спекл-модуляция. Она все ОЧЕНЬ портит. В нашей задаче такого нет - установка промыщленная, для резки металла. На счет когерентности - у нас излучение состоит из 2-х мод, и для каждого экземпляра лазера их соотношение довольно ставильно, и в любом случае система может быть откалибрована при ближнем положении каретки к лазеру. А уходы у нас из-за неидеальности механики каретки.
Вообще я сам из лаборатории адаптивной оптики, так что если будет интерес можно повзаимодействовать и на счет вашей задачи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st July 2025 - 16:15
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0149 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016