儀的多波長(zhǎng)多光束的空間夾角進(jìn)行高精度檢測(cè)，其測(cè)量結(jié)果可用于飛秒激光跟蹤儀光軸調(diào) 整和誤差修正，可提高飛秒激光跟蹤儀多光軸間的角度測(cè)量誤差。該裝置具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0065] 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的，并非 旨在暗示本公開(kāi)的范圍（包括權(quán)利要求)被限于運(yùn)些例子;在本發(fā)明的思路下，W上實(shí)施例 或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可W進(jìn)行組合，步驟可任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如 上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化，為了簡(jiǎn)明它們沒(méi)有在細(xì)節(jié)中提供。因此，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，包括第一離軸拋物面反射鏡、第一 平面反射鏡、第一分色鏡、第一衰減片、第二平面反射鏡、第三平面反射鏡、第一倍頻晶體、 第二分色鏡和可見(jiàn)光電探測(cè)器， 所述第一離軸拋物面反射鏡用于將光束反射至所述第一平面反射鏡，所述第一平面反 射鏡用于將光束反射至第一分色鏡，所述第一分色鏡用于將短波長(zhǎng)光束反射至第一衰減 片，所述第二平面反射鏡用于將衰減后的短波長(zhǎng)光束反射至第二分色鏡，所述第二分色鏡 用于將短波長(zhǎng)光束反射至可見(jiàn)光電探測(cè)器； 同時(shí)，所述第一分色鏡還用于將長(zhǎng)波長(zhǎng)光束透射至第三平面反射鏡，所述第三平面反 射鏡用于將長(zhǎng)波長(zhǎng)光束反射至第一倍頻晶體，所述第一倍頻晶體用于將長(zhǎng)波長(zhǎng)光束變成短 波長(zhǎng)光束，第二分色鏡用于將短波長(zhǎng)光束透射至可見(jiàn)光電探測(cè)器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述可見(jiàn)光電探 測(cè)器位于第一離軸拋物面反射鏡的焦平面處，用于探測(cè)光束的會(huì)聚光斑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括角反射 器、分光鏡、十字分劃板、第二離軸拋物面反射鏡以及短波長(zhǎng)光束與長(zhǎng)波長(zhǎng)光束的混合光 源， 所述十字分劃板位于第一離軸拋物面反射鏡和第二離軸拋物面反射鏡的共同焦平面 處，所述第二離軸拋物面反射鏡用于將光束會(huì)聚到十字分劃板上，所述十字分劃板用于將 光束透射至分光鏡，所述分光鏡用于將光束依次反射至第一平面反射鏡、第一離軸拋物面 反射鏡、角反射器，所述角反射器用于將入射光束反射至第一離軸拋物面反射鏡。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括自準(zhǔn)直 儀，所述自準(zhǔn)直儀用于探測(cè)十字分劃板的十字絲，從而通過(guò)十字分劃板上的十字絲與自準(zhǔn) 直儀的十字絲重合來(lái)標(biāo)定混合光源的位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述混合光源由 長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器和短波長(zhǎng)激光器組成，所述混合光源中的短波長(zhǎng)光束與長(zhǎng)波長(zhǎng)光束的出射光 束平行。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括用于標(biāo)定 混合光源中的短波長(zhǎng)光束與長(zhǎng)波長(zhǎng)光束的出射光束平行度的光源標(biāo)定裝置，該光源標(biāo)定裝 置包括第二倍頻晶體、第二衰減片和第三離軸拋物面反射鏡，所述可見(jiàn)光電探測(cè)器位于第 三離軸拋物面反射鏡的焦平面處，所述第二倍頻晶體用于將長(zhǎng)波長(zhǎng)光束變成短波長(zhǎng)光束， 并出射至第三離軸拋物面反射鏡，所述第二衰減片用于減小短波長(zhǎng)光束的光功率，并將光 束出射至第三離軸拋物面反射鏡，所述第三離軸拋物面反射鏡用于將光束反射至可見(jiàn)光電 探測(cè)器。7. -種根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)方法，其特征在 于，包括以下步驟： 飛秒激光跟蹤儀發(fā)出的兩束激光光束首先經(jīng)第一離軸拋物面反射鏡和第一平面反射 鏡后入射到達(dá)第一分色鏡上;所述第一分色鏡將兩束激光光束分為兩個(gè)方向，其中短波長(zhǎng) 光束經(jīng)第一分色鏡反射后，分別通過(guò)第一衰減片、第二平面反射鏡和第二分色鏡后到達(dá)可 見(jiàn)光電探測(cè)器上;而長(zhǎng)波長(zhǎng)光束經(jīng)第一分色鏡透射后，通過(guò)第三平面反射鏡、第一倍頻晶體 和第二分色鏡后到達(dá)可見(jiàn)光電探測(cè)器上； 根據(jù)直角坐標(biāo)系中兩點(diǎn)的位置關(guān)系，計(jì)算長(zhǎng)波光束相對(duì)短波光束的夾角Θ為：其中，f為第一離軸拋物面反射鏡的焦距； x〇，y〇為長(zhǎng)波長(zhǎng)光束平行于短波長(zhǎng)光束時(shí)，會(huì)聚光斑在可見(jiàn)光電探測(cè)器上的坐標(biāo)位置； 長(zhǎng)波長(zhǎng)光束不平行于短波長(zhǎng)光束時(shí)，會(huì)聚光斑在可見(jiàn)光電探測(cè)器上的坐標(biāo)位 置； d為所述兩個(gè)坐標(biāo)位置的相對(duì)距離。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)方法，其特征在于，還包括： 以自準(zhǔn)直儀為基準(zhǔn)標(biāo)定混合光源的位置，將自準(zhǔn)直儀放置在該檢測(cè)裝置的前端，并對(duì) 準(zhǔn)第一離軸拋物面反射鏡，打開(kāi)混合光源中的短波長(zhǎng)激光光源，則短波長(zhǎng)光束經(jīng)第二離軸 拋物面反射鏡后聚焦到十字分劃板上；由十字分劃板透射的短波長(zhǎng)光束經(jīng)分光鏡、第一平 面反射鏡和第一離軸拋物面反射鏡反射后入射到自準(zhǔn)直儀上；調(diào)節(jié)混合光源的位置姿態(tài)， 使十字分劃板上的十字絲與自準(zhǔn)直儀的十字絲重合； 標(biāo)定可見(jiàn)光電探測(cè)器的位置，去掉自準(zhǔn)直儀，在自準(zhǔn)直儀的位置放置角反射器，由角反 射器返回的短波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)第一離軸拋物面反射鏡，第一平面反射鏡后入射到分光鏡上； 由分光鏡透射的部分短波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)第一分色鏡反射后、入射到第一衰減片上，通過(guò)第一 衰減片后的短波長(zhǎng)光束經(jīng)第二平面反射鏡、第二分色鏡后入射到可見(jiàn)光電探測(cè)器上，調(diào)節(jié) 可見(jiàn)光電探測(cè)器的位置，直至觀察到清晰的十字絲； 標(biāo)定長(zhǎng)波長(zhǎng)光束的像面位置，打開(kāi)混合光源中長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器光源，調(diào)節(jié)第二平面反射 鏡和第二分色鏡的位置，直至觀察到清晰的十字絲。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)方法，其特征在于，還包括混合光源 中的短波與長(zhǎng)波的出射光束平行度標(biāo)定： 打開(kāi)混合光源，其中短波長(zhǎng)光束經(jīng)第二衰減片衰減、第三離軸拋物面反射鏡后聚焦到 可見(jiàn)光電探測(cè)器上，而波長(zhǎng)光束先經(jīng)第二倍頻晶體轉(zhuǎn)換成短波長(zhǎng)的光束后，再由第三離軸 拋物面反射鏡聚焦到可見(jiàn)光電探測(cè)器上； 調(diào)節(jié)短波長(zhǎng)激光器和長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器的方位，使可見(jiàn)光電探測(cè)器上會(huì)聚的兩個(gè)光斑重 合。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多波長(zhǎng)多光軸平行度檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，包括第一離軸拋物面反射鏡、第一平面反射鏡、第一分色鏡、第一衰減片、第二平面反射鏡、第三平面反射鏡、第一倍頻晶體、第二分色鏡和可見(jiàn)光電探測(cè)器，第一離軸拋物面反射鏡用于將光束反射至第一平面反射鏡，第一平面反射鏡用于將光束反射至第一分色鏡，第一分色鏡用于將短波長(zhǎng)光束反射至第一衰減片。本發(fā)明可以探測(cè)可見(jiàn)到短波紅外波段激光光束，可對(duì)飛秒激光跟蹤儀的多波長(zhǎng)多光束的空間夾角進(jìn)行高精度檢測(cè)，其測(cè)量結(jié)果可用于飛秒激光跟蹤儀光軸調(diào)整和誤差修正，可提高飛秒激光跟蹤儀多光軸間的角度測(cè)量誤差。該裝置具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01B11/26, G01B11/27
【公開(kāi)號(hào)】CN105444700
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510996675
【發(fā)明人】勞達(dá)寶, 周維虎, 崔成君, 郝春艷, 王國(guó)名, 紀(jì)榮祎, 董登峰, 張滋黎, 袁江, 劉鑫, 王巖慶, 石俊凱, 范百興
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院光電研究院
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日