[发明专利]一种天文望远镜焦点定位装置

说明书

技术领域

本发明属于激光雷达领域，具体涉及一种天文望远镜焦点定位装置，即一种大气探测激光雷达接收系统中望远镜焦点准确、简便和快速定位的装置及其使用方法。 

背景技术

随着激光技术和光电探测技术的快速发展，大气探测激光雷达已经成为大气参数测量的有效手段，是实时监测大气风场、温度、气溶胶、云、水汽和污染物等的有力工具，具有高精度、高灵敏度和高时空分辨率等显著优点。 

激光雷达接收系统中望远镜焦点的准确定位是保证大气激光雷达有效探测的关键技术之一，它关系到接收系统光路的准确设计和回波信号的有效接收。现有的天文望远镜焦点定位的方法大体有两种：一种是通过望远镜观察远距离目标（如1000 m的目标物），调整望远镜焦距，使目标清晰成像在人眼观察的位置，即初步定为望远镜焦点的位置。但这种方法往往受到工作环境的限制，不一定存在合适的目标物，定位上也存在误差；第二种方法是利用平行光管产生一束平行光，来确定望远镜焦点的位置。这种方法虽然可以准确定位望远镜焦点的位置，但需要专业人员临时搭建光学系统，调整光路，同时平行光管的口径要大于等于被测望远镜的口径，导致平行光管体积大，造价高。 

基于此，设计一种功能完善的望远镜焦点定位装置和方法，实现对望远镜焦点的迅速、方便和准确的定位，对激光雷达接收系统的设计具有重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于天文望远镜焦点定位的装置，可以迅速、方便的对望远镜的焦点进行准确定位，解决激光雷达接收望远镜焦点定位不准造成的探测性能下降、测量精度差等问题。 

本发明的望远镜焦点定位的方法是基于空间平行光从望远镜物镜入射后聚焦于望远镜焦点的原理，根据此原理设计了一种便携、简易的发射三束平行光的装置，作为望远镜焦点的定位装置，并且三束光在空间的位置可调节，以便于对焦点位置的观察和满足不同结构望远镜焦点定位的需要。 

本发明提供的装置，包括有能绕轴转动的承载平台、安装在轴上方的分光镜片21-2和安装在承载平台上的反射镜片22-2，另外，还包括有安装在承载平台上的三个互成120度排布的丝杆（2-1、2-2、2-3），其中丝杆2-1与反射镜片22-2位于同一直线光路上，分居在分光镜片21-2的两侧，丝杆上套有能沿丝杆前后运动的滑动座；且 分光镜片21-1和反射镜片22-1、22-4分别通过可调镜座安装在滑动座上。 

所述的分光镜片21-1通过可调镜座20-1安装在丝杆2-1的滑动座上；反射镜片22-1通过可调镜座20-2安装在丝杆2-2的滑动座上；反射镜片22-4通过可调镜座20-3安装在丝杆2-3的滑动座上，且反射镜片22-3固定安装在承载平台上，与反射镜片22-4在同一直线光路上。 

分光镜片21-1、反射镜片22-1、22-4分别与承载平台表面成45°角放置；且分光镜片21-2反射的光被反射镜片22-1反射后垂直于承载平台；分光镜片21-2透过的光经反射镜片22-2、22-3、22-4反射后垂直于承载平台。  

上述的丝杆通过外定位座和内定位座安装在承载平台上，外定位座和内定位座内安装有使丝杆转动的轴承；且丝杆在内定位座端连接有从动伞齿，三个从动伞齿置于承载平台的轴中心孔处，与连接有滑动座手柄的主动伞齿相啮合。 

上述的滑动座手柄通过两个滑动座摇柄轴承固定，且滑动座摇柄轴承中间有轴承隔套。 

本发明的望远镜焦点定位装置还包含有用于使承载平台转动的部件，所述的部位包括有转盘轴承，转盘轴承固定与大同步带轮嵌套的轴，而大同步带轮通过同步带与带有转盘摇柄的小同步带轮连接，转盘摇柄通过转盘摇柄轴承固定；所述的转盘轴承嵌套在转盘支座内。 

所述的承载平台为圆形转盘。 

本发明的装置还包含有定位光源和用于承载定位光源的定位光源托板。 

本发明的望远镜焦点定位装置的使用方法，包括以下步骤： 

1）选取光源，将其安装在定位光源托板上，让光源发射的定位光沿着一根丝杆的方向，经分光镜片、反射镜片后将光分为三束垂直于所述圆形转盘表面方向的光，发射出去； 

2）通过调整三个安装在丝杆滑动座上可调镜座的旋钮调整可调镜座上分光镜片与反射镜片的方向，使三束光平行； 

3）转动承载平台，使三束平行光垂直于望远镜物镜方向射入望远镜，进行望远镜焦点的定位；