0 引言

　　随着技术的不断迭代和发展，各领域对于检测技术的要求和标准不断提高，则高精密仪器必不可少。光学激光在精密检测中应用较多，但在激光器使用过程中，光源出射的激光会受到机械安装误差、振动或者环境温度影响发生肉眼无法辨别的偏移，这些偏移对精密检测结果会产生很大影响，所以激光中心稳定的检测定位和补偿技术很重要。在检测方法上，长安大学的吴佳敏[1]使用电荷耦合器件（CCD）作为探测器，研究CCD中混合光斑的3种典型光强分布模型并提出基于混合光斑主光斑的中心定位方法，能实现不同高度路面的检测，但是该方法使用CCD相机存在成本高、定位复杂的问题。四象限探测器是激光稳定集成化系统关键部件，其主要优点是位置分辨率高，处理电路简单和位置检测精度高。LIU J S等人[2]研究了一种基于四象限探测器的高斯拟合算法，并将其应用于光纤定位过程中，以提高光斑中心的计算精度，但该算法定位过程较缓慢。BARNA A等人[3]针对高功率KrF激光系统，通过监测输出光束的焦点位置获得电信号，激活电机驱动的反射镜来实现对光束方向的控制，实现了稳定的高强度聚焦，但是系统的部件尺寸大，集成化程度不高。另外，想要通过四象限探测器来实现激光稳定输出，将光信号转化为电信号的检测手段必不可少，最常用的方法是点位精度检测方法[4-5]。一些研究人员开发了能够提高四象限探测器点位精度的定位算法[6-7]，但是忽略了安装探测器、光学元件和电动台造成的误差。秦立存等人[8]对传统定位算法进行了分析，针对在高斯光斑模型下定位算法的不足，结合标准正态分布的特点，对高斯光斑模型下的定位算法进行了合理的改进，但仅提高了定位光斑中心的精度而并未补偿偏移的光斑至原位。

　　本文在以上研究的基础上，采用独特的多轴笼式结构，确保四象限探测器、光学元器件和激光器在一个系统中，完成激光稳定集成化系统的简化设计。

4 结束语

　　本文采用独特的集成化方法将激光器、光学元件和四象限探测器集成到一起，在硬件上进一步减小了因为激光器或者四象限探测器的机械安装误差而导致光斑中心偏移；融合计算机信号处理技术和控制技术，通过对四象限信号采集装置的闭环控制，实现了对激光稳定集成化系统的简化设计；利用Matlab软件对光强分布图进行对比分析。实验测试数据结果表明：根据四象限探测器采集到的信号，本文采用爬山算法能够实时准确地补偿光斑的偏离量，使得偏差程度在5.6689 μm以内，激光稳定性很好。

本文设计的系统具有实时出射稳定激光、响应速度快和精度高的特点，未来将进一步分析控制系统的控制律鲁棒性，以设计出速度更快，更精准的控制器。