[发明专利]一种光电探测器位置对准装置和对准方法

说明书

本发明涉及一种光电探测器位置对准装置和对准方法，属于光电探测设备技术领域，解决了现有的位置对准装置不能实现四个维度上的调节，且在调节过程中无法避免各个自由度之间的联动耦合的问题。本发明的光电探测器位置对准装置，在光学系统和光电探测器之间设有第一圆盘、第二圆盘、连接板和套筒；所述连接板上设有平行于Y轴的第一腰形孔，所述第二圆盘上设有平行于X轴的第二腰形孔，所述第一圆盘上设有弧形槽，所述套筒与光学系统连接，套筒能够相对光学系统沿Z轴移动。本发明通过调节第一圆盘、第二圆盘、连接板和套筒之间的相对位置关系，能够实现光电探测器相对于光学系统分别沿X轴、Y轴和Z轴移动以及绕Z轴的旋转，旋转范围为360°。

技术领域

本发明涉及光电探测设备技术领域，尤其涉及一种光电探测器位置对准装置和对准方法。

背景技术

光电探测设备的工作流程一般是：光学系统接收目标区域的光波信号，利用光电探测器实现光波信号的光电转换，再由电子学系统对信号进行分析、处理。随着对光电探测设备性能要求越来越高，其作用距离越来越远，从而在光学系统口径一定的情况下，其接收到的光波信号越来越弱，而另一方面，光电探测器光敏面尺寸往往很小，比如用于激光远程探测的APD(雪崩光电二极管)的光敏面尺寸仅几十微米，必须保证光学系统光轴与光敏面良好的位置对准关系，才能正常测距；在一些变倍光学系统中，如果光电探测器与光学系统的光轴没有良好的位置对准关系，不仅会导致图像模糊，还会导致变倍过程中跟踪的目标偏离视场中心，甚至跑出视场之外，导致目标丢失。所以，光电探测器与光学系统光轴之间的位置对准是发挥光电探测设备性能的必要保障，在装调过程中科学高效地解决该问题是提高设备性能可靠性及生产效率的重要手段。

光电探测器与光学系统之间的位置对准需要解决四个自由度上的位置对准，而目前的对准方法通常具有下列缺点：不能实现四个维度上的调节以满足光电探测器对调节维度的要求，无法有效解决位置上的精确对准问题；在调节位置过程中，无法避免调节其中一个自由度的时候，其余自由度保持不变，也就是没有避免各个自由度之间的联动耦合，影响光电探测设备的装调效果和效率，比如在调节径向位置时，调节X轴的移动，可能Y轴上的位置也受影响，这样降低装调效率；在旋转维度上无法实现360°任意位置的调节定位，比如，有些应用中面阵探测器长、宽方向要与光学系统的X、Y轴平行，这样就需要探测器绕光轴旋转，而旋转角度在装调前无法确切得知，故必须要保证探测器可以做做360°的旋转，而现有的调节方法均只能作有限角度旋转。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种光电探测器位置对准装置和对准方法，以解决现有的位置对准装置不能实现四个维度上的调节，且在调节过程中无法避免各个自由度之间的联动耦合的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种光电探测器位置对准装置，包括第一圆盘、第二圆盘、连接板和套筒；

设定连接板与光电探测器连接的面的水平方向为X轴，竖直方向为Z轴，垂直于X轴和Y轴所组成的平面的方向为Z轴；

所述连接板上设有平行于Y轴的第一腰形孔，所述第二圆盘上设有平行于X轴的第二腰形孔，所述第一圆盘上设有弧形槽，所述套筒与光学系统连接，套筒能够相对光学系统沿Z轴移动。

进一步地，所述套筒包括第一圆环和第二圆环，第一圆环的内表面为光滑表面，第二圆环的内表面设有内螺纹，与第一圆环配合的光学系统的外表面为光滑表面，与第二圆环配合的光学系统的外表面设有外螺纹。

进一步地，所述第一圆盘设有凸缘，所述第二圆环的外表面设有台阶，所述凸缘与所述台阶配合。

进一步地，所述第二圆环上对应弧形槽的位置设有螺纹孔，相邻螺纹孔之间的张角小于弧形槽的张角。

进一步地，所述光电探测器位置对准装置还包括圆环，所述圆环套设在第二圆盘和连接板的外部，固定在第一圆盘上。