[发明专利]一种激光跟踪仪测长精度标定方法与装置

摘要

一种激光跟踪仪测长精度标定方法与装置，属于光学仪器测量和标定校准领域，为了解决现有技术存在超长高精度导轨标定精度低、加工成本高、测长范围小、占用空间大的问题，该标定装置以双频激光干涉仪的干涉长度作为长度基准，由测程范围内相隔一定节距的平台和其上的可调底座组成高精度虚拟导轨，利用直角棱镜组调节两路测量光束间距，利用五棱镜组转折光路，实现在有限的空间内进行超长测程的激光跟踪仪的测长精度标定；该标定方法为调平激光干涉仪光束；调节虚拟导轨至标定所需的平面度和直线度；调节激光跟踪仪的出射光束使之与激光干涉仪的光束平行；组成测量光路；固定反射镜，调节两路测量光束使平行以消除阿贝误差；测量；数据处理。

主权项

一种激光跟踪仪测长精度标定装置，其特征是，光学平台(2)上从左至右依次设置激光跟踪仪(8)、双频激光干涉仪(1)、干涉镜组夹具(4)和直角棱镜组夹具(11)，干涉镜组夹具(4)由下往上依次放置干涉镜组(3)、双频激光干涉仪目标反射镜(13)、激光跟踪仪反射靶镜组(14)，其中干涉镜组(3)由垂直纸面方向连接的干涉分光镜(3‑1)和干涉反射镜(3‑2)组成，直角棱镜组夹具(11)上放置直角棱镜组(12)，直角棱镜组(12)由下往上依次为第二直角棱镜(12‑2)、第一直角棱镜(12‑1)、第三直角棱镜(12‑3)、第四直角棱镜(12‑4)；光学平台(2)右侧放置虚拟导轨(5)，五棱镜组(9)放置在虚拟导轨(5)上，五棱镜组(9)由下往上依次为第一五棱镜(9‑1)和第二五棱镜(9‑2)；双频激光干涉仪(1)出射光束经干涉镜组(3)中的干涉分光镜(3‑1)后分为两束，第一束经干涉分光镜(3‑1)后水平出射，并依次经第一五棱镜(9‑1)和第二五棱镜(9‑2)反射，再水平出射并对准双频激光干涉仪目标反射镜(13)中心，原路返回后对准双频激光干涉仪(1)的辅助对准光阑中心，第二束经干涉分光镜(3‑1)后进入干涉反射镜(3‑2)，原路返回后对准双频激光干涉仪(1)的辅助对准光阑中心；激光跟踪仪(8)出射光束依次经过第一直角棱镜(12‑1)和第二直角棱镜(12‑2)反射并水平出射，再依次经第一五棱镜(9‑1)和第二五棱镜(9‑2)反射后水平出射，再依次经过第三直角棱镜(12‑3)和第四直角棱镜(12‑4)后水平出射，并对准激光跟踪仪反射靶镜组(14)中的激光跟踪仪反射靶镜(14‑1)中心，原路返回后进入激光跟踪仪(8)内部干涉系统及跟踪系统；该装置还包括位置敏感探测器组(6)和位置敏感探测器组夹具(7)，位置敏感探测器组(6)由第一位置敏感探测器(6‑1)和第二位置敏感探测器(6‑2)组成，并由下往上依次固定在位置敏感探测器组夹具(7)上；用于调平虚拟导轨(5)和激光跟踪仪(8)光束以及调节测量光路与参考光路的平行度；所述虚拟导轨(5)是由一个可移动平台P(N+1)和N个相隔一定节距的固定平台Pi，i＝1～N组成，固定平台Pi，i＝1～N和可移动平台P(N+1)上分别具有可调底座，可移动平台P(N+1)在固定平台之间移动，用于转移五棱镜组(9)或位置敏感探测器组(6)，利用可调底座调节虚拟导轨(5)的直线度。