[发明专利]基于角棱镜的激光发射轴与机械基准面同轴度测量方法

摘要

基于角棱镜的激光发射轴与机械基准面同轴度测量方法。本发明涉及测量领域，它解决了在光束发散角小、指向控制精度要求高的光学测试系统中，激光发射轴与机械基准面的夹角需要严格测出，目前并无方法对其进行测量的问题。步骤如下：首先将高精度平面镜的反射面粘接于被测机械基准面上；其次进行测量，将发出激光光束通过长焦平行光管聚焦，照射在长焦平行光管的1∶1分光器上，50％光束经分光器反射于CCD探测器，另50％透射到角棱镜上；之后角棱镜光束沿原光路返回，光束经高精度平面镜(2)反射后重新入射长焦平行光管，成像于CCD探测器(4)上；最后求得两光点的方向角度偏差α、俯仰角度偏差β。本发明的测量精度提高到0.1μrad以上。

主权项

1.基于角棱镜的激光发射轴与机械基准面同轴度测量方法，其特征在于它的步骤如下：步骤一：将高精度平面镜(2)的反射面粘接于被测机械基准面(6)上，使高精度平面镜(2)法线方向与被测机械基准面(6)法线方向平行，高精度平面镜(2)挡住激光发射系统(7)出光孔径，其粘接于被测机械基准面(6)上的工作面镀有反射率为50％的半透半反膜，相反的工作面镀增透膜；步骤二：进行测量时，被测激光发射系统(7)发出激光光束，激光光束经过长焦平行光管(1)聚焦，聚焦后被测激光光束照射在长焦平行光管(1)出光口与焦点之间的1∶1分光器(5)上，50％光束经分光器(5)反射聚焦于CCD探测器(4)，另50％光束经分光器(5)透射后入射角棱镜(3)；步骤三：角棱镜(3)将使被测激光光束的入射光束沿原光路返回，被测激光光束的反射光束经长焦平行光管(1)后入射到高精度平面镜(2)上，被测激光光束的反射光束经高精度平面镜(2)反射后重新入射长焦平行光管(1)，高精度平面镜(2)的反射光束成像于CCD探测器(4)上；步骤四：当激光发射系统(7)光轴与被测机械基准面(6)法线存在角度偏差时，被测激光光束的入射光束成像光点A与高精度平面镜(2)的反射光束成像光点B不重合；当两光点沿x轴方向位置偏差量为Δx，沿y轴方向位置偏差量为Δy时，则激光发射系统(7)光轴与机械基准面法线沿方位轴方向角度偏差α、俯仰角度偏差β分别为：α＝Δx/F，β＝Δy/F其中F为长焦平行光管(1)的焦距。