[发明专利]一种标定基准镜法线方向的辅助光校装置及方法

摘要

本发明公开一种标定基准镜法线方向的辅助光校装置及方法，特别适用于辅助基准镜法线方向标定、光学仪器的光轴监测等领域。该发明基于角锥棱镜的自准直功能，利用分光镜(Beam Splitter)的分光功能将两束激光调节至互成180度,利用两束光互成180度的特点,其中一束光经过分光镜后直接出射，另一束光经过分光镜、基准镜反射后再次经过分光镜出射，通过调节基准镜的方向使得两束出射光的光轴重合，则该出射光的方向即为基准镜法线方向。本发明装置结构简单、成本低廉、标定方法简单。

主权项

一种基于标定基准镜法线方向的辅助光校装置的基准镜法线方向的辅助光校方法，所述的标定基准镜法线方向的辅助光校装置包括第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)、第一准直镜(3)、第二准直镜(4)和分光镜(5)，角锥棱镜(6)、平行光管(7)、焦面光束分析仪(8)；第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)分别引入激光光源，其中第一单模光纤(1)引入光经第一准直镜(3)准直出射，再经过分光镜(5)反射后进入平行光管(7)并在焦面光束分析仪(8)上成像，记录成像点位置；第二单模光纤(2)引入光经第二准直镜(4)准直出射，再经过分光镜(5)反射，经角锥棱镜(6)折转180度后进入平行光管(7)，最终在处于焦面的焦面光束分析仪(8)上成像，调节第二准直镜(4)使得两束光的成像点重合；撤掉角锥棱镜(6)，最终第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)引入光的出射方向成180度，并用来对辅助基准镜法线方向标定或对光学仪器的光轴监测；其特征在于方法步骤如下：1)辅助光校装置自检：通过第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)分别引入指定的激光光源，其中第一单模光纤(1)引入光经第一准直镜(3)准直、分光镜(5)反射，第二单模光纤(2)引入光经第二准直镜(4)准直、分光镜(5)反射、角锥棱镜(6)转向、分光镜(5)透射后，两束光一同经过平行光管(7)会聚于焦面处的焦面光束分析仪(8)上，检测两束激光最终在光束分析仪上成像光斑是否重合，确认重合后完成辅助光校装置自检，拆掉角锥棱镜(6)；2)基准光方向调节：将角锥棱镜(6)换成基准镜(9)，通过第一单模光纤引入指定的激光作为基准光源，该基准光经第一准直镜(3)准直出射，再经过分光镜(5)反射后进入平行光管(7)并在焦面光束分析仪(8)上成像，记录成像点位置；3)基准镜法线方向标定:第二单模光纤(2)引入指定的激光光源，引入光经第二准直镜(4)准直出射，再经过分光镜(5)反射、基准镜(9)反射后进入平行光管(7)内，调节基准镜(9)的方位、俯仰角度使得该成像在焦面光束分析仪(8)上成像点与第一单模光纤(1)引入光成像点重合，记录该光斑位置，此时两束出射光的方向均代表基准镜(9)的法线方向；4)基准镜法线方向与被测设备光轴同轴度装校及测试：完成以上步骤后，可以进行基准镜(9)法线方向与被测设备(10)光轴同轴度的调节，此时需分为两种情况：第一种：当被测设备(10)为主动发射系统时，后续步骤如下：直接调节被测系统(10)的方位、俯仰角度，使得被测系统(10)的发射光经过平行光管(7)会聚后成像于焦面光束分析仪(8)上，精调至成像光斑与第一单模光纤(1)引入光的光斑位置重合，此时被测设备(10)的出射光方向即与基准镜(9)的法线方向重合；第二种：当被测设备(10)为被动接收系统时，后续步骤如下：固定基准镜(9)，将辅助光校装置放置于被测设备(10)前；第一单模光纤(1)接入指定的激光光源，引入光经第一准直镜(3)准直出射，再经过分光镜(5)反射后进入平行光管(7)并在焦面光束分析仪(8)上成像，调节辅助光校装置使得出射光成像光斑位置调节基准光的成像点位置相同，固定辅助光校装置；第二单模光纤(2)引入激光经第二准直镜(4)准直出射，再经过分光镜(5)反射后经过被测设备(10)接收，调节被测设备(10)使得接收光轴与第二单模光纤(2)引入光光轴同轴，此时接收光轴与基准镜(9)的法线方向重合。