[发明专利]一种高精度的光学光路调试装置及其调试方法

权利要求书

1.一种高精度的光学光路调试装置的调试方法，其特征在于：包括光源模块（1）及接收模块（2），所述光源模块（1）用于提供调试所用到的基准光及调试过程中的反馈信号，所述接收模块（2）用于测试光路调试前后的光束的位置、指向角；所述光源模块（1）包括调节支架（11）、光纤准直器（12）、基准光源（13）和第一分光镜（14），所述光纤准直器（12）安装在调节支架（11）上，所述基准光源（13）输出的光经所述光纤准直器（12）和第一分光镜（14）输入待调试的光学模块（3），作为光学光路调试的基准光源；所述接收模块（2）包括部分反射分光片（21）、第二分光镜（22）、同轴聚焦透镜（23）、第一光斑机（24）和第二光斑机（25），所述部分反射分光片（21）设于光学镜架（26）上，待调试的光学模块（3）输出的光经过第二分光镜（22）后分别射向第一光斑机（24）和同轴聚焦透镜（23），经所述同轴聚焦透镜（23）后聚焦的光再输入第二光斑机（25）；所述第一光斑机（24）设于滑动导轨（27）上，用于监测出光光束位置；所述第二光斑机（25）设于所述同轴聚焦透镜（23）的焦平面上，用于监测出光光束指向角；待调试的光学模块（3）光输入输出口分别设有可调节的第一孔光阑（4）和第二孔光阑（5），所述第一孔光阑（4）和第二孔光阑（5）用于对非可见光光路粗调；所述第一分光镜（14）的回光反射一侧设有自准直仪（15），所述自准直仪（15）连接可接收基准光波长的相机；所述自准直仪（15）设于调整架（16）上，所述调整架（16）用于调节所述自准直仪（15）的俯仰与偏摆角度；所述基准光源（13）中设有光环形器，光环形器的第一接口连接光源，光环形器的第二接口连接所述光纤准直器（12），光环形器的第三接口连接功率计（17）；

调试方法包括如下步骤：

S1、光源模块（1）校准：将第一分光镜（14）呈45度固定在光路入射光的对应位置；将设于光学镜架（26）上的部分反射分光片（21）固定于光路出射光的对应位置；将自准直仪（15）设于调整架（16）上，调节自准直仪（15）及部分反射分光片（21）的角度，令自准直仪（15）的光源所发出的光经过部分反射分光片（21）反射后由自准直仪（15）的相机接收；将光纤准直器（12）放置于一光学五维调节支架（11）上，其入光的前端连接基准光源（13）；调节光纤准直器（12）的俯仰与偏摆位置，使基准光可以被部分反射分光片（21）部分反射后经第一分光镜（14）被光纤准直器（12）所耦合接收，基准光还垂直入射或反射至部分反射分光片（21）上，与自准直仪（15）的光源相互平行；光纤准直器（12）耦合效率达到最高时，将基准光的成像点作为新的基准点；

S2、接收模块（2）校准：在光路中加入呈45度放置的第二分光镜（22），将透过的基准光分为两束分别打向第一光斑机（24）和第二光斑机（25），调节第一光斑机（24）和第二光斑机（25）的安装位置，令光斑打在光斑机成像软件的居中位置；调整第二光斑机（25）的前后位置，找到聚焦光斑的焦点，通过比较第一光斑机（24）光斑的中心位置来监测光束的位置是否发生偏移，通过比较第二光斑机（25）光斑的中心位置来监测光束的指向角度是否发生变化；

S3、系统光路调试：加入待调试的光学模块（3）前，记录第一光斑机（24）和第二光斑机（25）上的光斑中心坐标，作为调试光路模块前的基准；将待调试的光学模块（3）加入光源模块（1）和接收模块（2）之间的设定区域，调节待调试的光学模块（3）令基准光经过部分反射分光片（21）后沿原路返回的光重新成像在自准直仪（15）的显示界面上，依据自准直仪（15）上的成像点作为参考，继续微调待调试的光学模块（3）将该成像点移至基准点位置，利用功率计（17）读出耦合光的能量值，确保加入待调试的光学模块（3）后的系统出射光与部分反射分光片（21）相互垂直，通过第二光斑机（25）光斑的位置偏差，可计算出待调试的光学模块（3）对出光角度带来的变化；再根据第一光斑机（24）上的光斑中心位置与初始值之间的偏移情况，继续调节待调试的光学模块（3），将第一光斑机（24）上显示的光斑中心位置调至放入光路模块前的位置；待将第一光斑机（24）和第二光斑机（25）上的光斑像中心位置均调节至与放入待调试的光学模块（3）前的位置一致时，完成调试。