[发明专利]一种基于恒温环境的角度校准装置及校准方法

说明书

一种基于恒温环境的角度校准装置及校准方法，包括在激光光路方向上依次设置的激光器、光阑和校准仪，还包括恒温箱，光阑和校准仪设置于恒温箱内，校准仪的第一、二、三、四侧板围成具有中空腔的矩形结构，第一侧板中心位置具有孔径为A的开口，相对设置的第三侧板的内侧设置有孔径大于开口孔径的凸面镜，第一、第二、第四侧板的内侧都设置有标尺和所述对应的光感器，在第一、第二、第四侧板的内侧的对应光感器上设置液体层，其中液体层的折射率n₁大于空气的折射率n₀，恒温箱内设置有温度控制系统，能够针对激光器发射光束的角度测量来对激光器进行校准，减小了装置体积，提高了校准装置的稳定性，从而提高了激光器发射角度的精确性。

技术领域

本发明涉及光学测量领域，具体涉及一种基于恒温环境的角度校准装置及校准方法。

背景技术

激光具有亮度高、方向性好、单色性好、相干性好等优点，因而被广泛的应用于工业、农业、精密测量和探测、通讯和信息处理、医疗、军事等各个领域。人们利用激光可以对材料进行加工，在疾病治疗中进行精细化的处理等。

随着社会科学和经济的发展，对于激光器性能的要求也越来越高，如果可以精细化的对激光进行操作，则可以在实际应用中更加有针对性的对目标进行操作。目前，激光的方向可以通过改变发射方向的角度来调整，然而这种调整方式大多依赖于激光器自身的硬件及其精密程度，对于激光方向的操作也局限于通过激光器自身调整后改变光束的发射角度，没有专门针对光束实际的发射角度进行校准，并反作用于激光器自身的校准，因此校准精度低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够针对激光器发射光束的角度测量来对激光器进行校准，减小了装置体积，提高了校准装置的稳定性，从而提高了激光器发射角度的精确性的基于恒温环境的角度校准装置及校准方法。

本发明提供了一种基于恒温环境的角度校准装置，包括在激光光路方向上依次设置的激光器、光阑和校准仪，还包括恒温箱，光阑和校准仪设置于恒温箱内：

校准仪的第一、二、三、四侧板围成具有中空腔的矩形结构，其中第一、三侧板相对且设置于与激光光路垂直的方向上，第二、四侧板相对且设置于与激光光路平行的方向上；第一侧板中心位置具有孔径为A的开口，相对设置的第三侧板的内侧设置有孔径大于开口孔径的凸面镜，凸面镜的曲面半径为定值；

光阑具有孔径B，激光器发射的激光光束的偏转角满足一定的角度范围，使得在角度范围内激光光束能够通过光阑(即使激光光束具有一定的偏转角度也可通过)；

第一、第二、第四侧板的内侧都设置有标尺和所述对应的光感器，光感器感应到激光光束时发出电信号发送至控制器；

在第一、第二、第四侧板的内侧的对应光感器上设置液体层，其中液体层的折射率n₁大于空气的折射率n₀；

控制器收到电信号后确定出此时激光器发射的激光光束的偏转角并实时显示；

恒温箱内设置有温度控制系统，其中温度控制系统包括温度传感单元和制冷单元。

其中，激光器为气体、液体、固体或半导体激光器。

其中，第一、第二、第四侧板的外侧设置有与标尺刻度对应的指示器。

其中，所述液体层内的溶液能够更换。

其中，温度传感单元利用不平衡电桥电路方式实现。

其中，温度传感单元的温度传感器为Pt100或Pt1000。

其中，制冷单元为半导体制冷器。

本发明还提供了一种利用基于恒温环境的角度校准装置的校准方法，依次包括如下步骤：