[发明专利]一种准直光束检测装置

说明书

本发明公开了一种准直光束检测装置，包括两相互平行且柱面方向呈正交设置的第一柱面镜及第二柱面镜、分别对应安装于两柱面镜焦点处的第一光电探测器及第二光电探测器、与第一柱面镜正对的准直镜、第一透射镜及第二透射镜；第一透射镜为透明介质且倾斜设置于准直镜与第一柱面镜之间，准直镜、第一透射镜、第一柱面镜及第一光电探测器依次排列于一条直线上；第二透射镜与第一透射镜相互平行且位于同一直线上，并面对第二柱面镜，第二透射镜、第二柱面镜及第二光电探测器依次排列于一条直线上；本发明利用柱面镜只存在单向轴对称曲率的特性，对准直光束的平行度进行检测，因此装置结构简单、容易调整、制造低廉且易于推广的准直光束检测装置。

技术领域

本发明涉及一种准直光束检测装置，尤其涉及一种对准直光束的平行度进行检测的装置。

背景技术

激光是现代新光源，因具有扩散角小、亮度高、单色性好、可长距离传播等特点而被广泛应用，如激光测距、激光钻孔和切割、地震监测、激光手术、激光唱头等。同时，激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度均很大，适用于自动化加工，激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工装置，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。

激光为具有一定发散角的点光源，因此激光发出后一般要经过准直镜形成与准直镜的对称轴平行的准直光束，该准直光束的平行度和准直度影响着激光的性能，其平行度即出射光与激光头的机械轴的重合度；准直度即出射光是否存在发散性或会聚性，度量指标可定性为出射光的边缘光线与中心光线是否存在夹角；因此准直光束的准直度及平行度是其光束性能评价的重要指标，为了保证激光的性能，通常采用准置仪对准直光束的准直度或平行度进行检测，现有的准直仪对准直光束的检测主要是基于光学干涉原理，即利用干涉法进行检测，其系统原理示意图如图1所示，电光源P产生的光束经准直镜L后出射一待测的准直光束，待测的准直光束入射到楔形镜W上后，被分成两部分，一部分是楔形镜前、后两表面的反射光，它们形成沿X轴正向的剪切量S，经反射镜M1反射后在探测器上形成干涉条纹；另一部分是透射光，由反射镜M2反射后入射到楔形镜上，在其两表面发生反射，由于此时入射方向相反，将形成沿X轴负向的剪切量S，同时也在探测器上形成干涉条纹。将反射镜M1的上(下)半部分和M2的下(上)半部分挡住，在探测器上会形成上下两个半场的干涉条纹，调整遮住的位置，使两个半场的干涉条纹拼在一起形成一个整场，当入射光的波前曲率半径改变时，上下两个半场的条纹宽度或方向会以相反的趋势变化。利用这种方法检测得到的干涉条纹如图2a-2c所示，当待测光束准直时，干涉场中将看到平行等距且沿分界线连续的直条纹，如图2a所示；在两种特殊的情况下，即当楔形镜的楔角方向垂直于X轴方向时，两组干涉条纹沿X轴方向彼此平行，如图2b所示；当楔形镜的楔角方向平行于X轴方向时，两组干涉条纹沿Y轴方向平行，如图2c所示。采用此种方法检测准直光束的准直度，调整两反射镜的遮住的位置时，调整难度高，且在技术上难以保证拼在一起的两个半场的干涉条纹的精确度；同时，计算机与光电处理方法复杂，实用性差；采用这种方法的干涉仪制造成本高，难以推广。

因此，急需一种结构简单、容易调整、制造低廉且易于推广的准直光束检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、容易调整、制造低廉且易于推广的准直光束检测装置。