光束稳定系统的总体布局如图1，在这个系统中，激光束经过两个反射镜M1和M2到达工作区域，每一个反射镜架装有两个实时调节位置的压电促动器。同时，在光路中插入两个分光片，每一片分光片分别将少部分光反射到位置探测器PSD1和PSD2的光敏面上。理想状态下，PSD1所测光束应与M2反射镜上的光斑为物象关系，PSD1给出的信号用以控制M1反射镜，从而保证光斑在M2上的位置为恒定。光斑位置固定以后，M2镜架用于调整激光光束指向，PSD2用于检测光束偏差后，驱动M2，确保光束输出位置居中。两个PSD互为参照点，从而在空间中确定一条直线，即输出光束被稳定在一条直线上，实现光束指向和位置的恒定不变。

光束稳定系统示意图

典型光束稳定系统由2个位置敏感探测器PSD，4个压电纳米位移促动器组成的2个电动镜架（用于科研级光束稳定系统）或2个快速压电直驱镜架电动镜架（用于工业级光束稳定系统），1个智能控制器（科研级）或（工业级），4个镜架（分光镜用），1个镜架（聚焦镜用）、若干系列高稳定杆架和相关光学元件（客户自供）组成闭环，用来消除输入光束的漂移，保证输出光束指向和位置的稳定。 该系统可由客户基于此原理来灵活配置系统。

n 系统的精度估算

本系统的核心精度指标，由PSD精度和灵敏度决定。本司的PSD绝对精度为0.025mm, 灵敏度为+/-2微米。 所以本系统所能达到的光束指向精度可以根据此精度除以PSD1和PSD2在光路上的距离可算出。

例如：

假如原理图中： a=200, b=100, c=100, d==200, e=100.

则光路的绝对指向精度=0.025/（b+d+e）=12角秒，相对精度为1.2角秒。

n 系统的配置及光学元件的选择：

1. 激光器波长范围： 此范围受限于PSD光电位置探测器的波长相应范围。

本系统所用PSD波长相应范围320-1100nm。

2. 激光器功率：

3. 分光片波长及分光比计算： 我司所用的PSD功率响应范围为0.1毫瓦至10毫瓦。

用户需要根据激光器功率计算分光片所需分光比。

4. 透镜选择：

透镜的选择需要根据空间的关系，由于本系统的PSD1和原理图中的电动反射镜架光点M2之间和透镜的焦距要求满足共轭关系。其中对焦距的选择满足a+b+c>4f，而且a+b约等于c(让光斑尺寸和PSD1上尺寸大致相等，或略小)。

光稳系统控制

1、校准系统：当光路调到理想位置，目测光点是否落在PSD接近中心位置，然后单击 校准 以获取当前系统参数；

2、对准系统：确认目标值已修改完毕，单击 对准 按钮，进入自动对准程序。

PSD数据采集

单击 系统 ，切换到PSD 数据采集界面；

在此界面，会实时刷新PSD的踪迹和光强。如果需要后期查看、分析数据，可以单击 开始记录 进行数据记录；