專利名稱：一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置，屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光自從出現(xiàn)以來因其具有高亮度、單色性好、方向性強(qiáng)等相關(guān)特點(diǎn)受到研究人員的廣泛關(guān)注。隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光已愈來愈多地應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活和軍事戰(zhàn)爭的各個(gè)領(lǐng)域。在各種應(yīng)用中，都需要對(duì)激光光束的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測試，尤其在軍事領(lǐng)域，激光光束質(zhì)量的精確計(jì)量對(duì)激光器性能的評(píng)價(jià)至關(guān)重要。目前使用激光光束質(zhì)量測試方法中，很多激光光束參數(shù)(如束散角)的測量使用光電法，即激光經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過處理后，由像面接收裝置接收激光信號(hào)，再做進(jìn)一步計(jì)算分析處理。為減小激光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生像差對(duì)測試結(jié)果的影響，通常要求激光沿光學(xué)系統(tǒng)光軸入射，并且為避免出現(xiàn)像面接收裝置接收信號(hào)不完整等問題，要求像面接收到的激光光斑位于像面中心位置區(qū)域。為達(dá)到上述要求，每次進(jìn)行激光參數(shù)測試都需對(duì)待測激光進(jìn)行光路調(diào)節(jié)和像面中心對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)，不僅操作繁瑣費(fèi)時(shí)，而且由于每次調(diào)節(jié)都需要通過相機(jī)采集的圖像進(jìn)行判斷是否對(duì)準(zhǔn)，影響相機(jī)性能甚至對(duì)相機(jī)造成損傷。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)不可見紅外激光的精確像面對(duì)準(zhǔn)操作，本發(fā)明提出一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置。一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置，如圖I所示，該裝置由被測激光器10、指示激光器8、第一反射鏡6、第二反射鏡7、第一分光棱鏡3、第二分光棱鏡4和對(duì)準(zhǔn)分劃板5組成； 其中，被測激光器10置于四維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行高低、水平、俯仰和方位調(diào)節(jié)；指示激光器8為波長為532nm的綠光激光器；第一反射鏡6和第二反射鏡7是直徑為2. 54cm的平面反射鏡，分別置于二維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行俯仰和方位調(diào)節(jié)；第一分光棱鏡3和第二分光棱鏡4分別是由兩個(gè)三角棱鏡膠合而成的直角分光棱鏡,第一分光棱鏡3用于將來自被測激光器10的入射激光分光，一部分入射到CCD相機(jī)9，另一部分經(jīng)第二分光棱鏡4照射在對(duì)準(zhǔn)分劃板5上，對(duì)準(zhǔn)分劃板5為直徑為5cm的帶有上轉(zhuǎn)換材料及背光源的十字線分劃板； 第二分光棱鏡4用于將依次經(jīng)過第一反射鏡6和第二反射鏡7反射的指不激光器8的輸出激光反射到第一分光棱鏡3上，并經(jīng)第一分光棱鏡3反射輸出作為外部指示。該系統(tǒng)工作過程如下本發(fā)明裝置位于光學(xué)系統(tǒng)I和CXD相機(jī)9之間，在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整時(shí)保證光學(xué)系統(tǒng)I的光軸通過CXD相機(jī)9的中心以及對(duì)準(zhǔn)分劃板6的十字線中心，并與指示激光器8 的輸出光束位置重合。系統(tǒng)工作時(shí)，將指示激光器8發(fā)射的激光束經(jīng)第一反射鏡6、第二反射鏡7、第二分光棱鏡4和第一分光棱鏡3輸出作為被測激光器10出射口的位置指不,調(diào)整四維光學(xué)調(diào)整平臺(tái)，使被測激光器10的光束出射口與指示激光器8的輸出光束位置重合；關(guān)閉指示激光器8的電源，打開被測激光器10的電源開關(guān)，觀察對(duì)準(zhǔn)分劃板6是否有光斑以及光斑是否在十字線中心，通過調(diào)節(jié)四維光學(xué)調(diào)整架的俯仰和方位調(diào)節(jié)，將光斑調(diào)整到對(duì)準(zhǔn)分劃板6 的十字線中心，最終實(shí)現(xiàn)了紅外激光到CCD相機(jī)9像面的精確對(duì)準(zhǔn)。有益效果本發(fā)明提出一種寬光譜激光束散角測量系統(tǒng)。由可見光CCD相機(jī)和近紅外CCD 相機(jī)得到激光光斑圖像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)寬光譜400nm-1700nm范圍內(nèi)任意波長激光束散角的測量。由系統(tǒng)中光學(xué)系統(tǒng)焦距及所選擇相機(jī)的分辨率，保證了激光束散角測量精度達(dá)到 O.02mrado本發(fā)明提出一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置。待測激光通過內(nèi)部指示激光指示器的指示激光可以方便快速地找到系統(tǒng)光軸及像面中心位置，再通過微調(diào)使待測激光瞄準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)分劃板的十字刻線中心，即可準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)像面中心，通過上轉(zhuǎn)換材料可以將不可見的紅外激光轉(zhuǎn)換為可見光。本發(fā)明免去每次使用光學(xué)系統(tǒng)前繁瑣的光路準(zhǔn)直調(diào)節(jié)和像面調(diào)節(jié)步驟，以及可能帶來的對(duì)相機(jī)的損傷，實(shí)現(xiàn)了待測激光與像面的快速、精確對(duì)準(zhǔn)。


圖I是一種紅外激光測量項(xiàng)目對(duì)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，此圖也是說明書摘要附圖，其中，10為被測激光器，I為激光測量光學(xué)系統(tǒng)，2為調(diào)整平臺(tái)，3為第一分光棱鏡，4為第二分光棱鏡，5為對(duì)準(zhǔn)分劃板,7為第二反射鏡,6為第一反射鏡,8為指不激光器,9為(XD 相機(jī)。
具體實(shí)施例方式一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置，如圖I所示，該裝置由被測激光器10、指示激光器8、第一反射鏡6、第二反射鏡7、第一分光棱鏡3、第二分光棱鏡4和對(duì)準(zhǔn)分劃板5組成； 其中，被測激光器10置于四維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行高低、水平、俯仰和方位調(diào)節(jié)；指示激光器8為波長為532nm的綠光激光器；第一反射鏡6和第二反射鏡7是直徑為2. 54cm的平面反射鏡，分別置于二維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行俯仰和方位調(diào)節(jié)；第一分光棱鏡3和第二分光棱鏡4分別是由兩個(gè)三角棱鏡膠合而成的直角分光棱鏡,第一分光棱鏡3用于將來自被測激光器10的入射激光分光，一部分入射到CCD相機(jī)9，另一部分經(jīng)第二分光棱鏡4照射在對(duì)準(zhǔn)分劃板5上，對(duì)準(zhǔn)分劃板5為直徑為5cm的帶有上轉(zhuǎn)換材料及背光源的十字線分劃板； 第二分光棱鏡4用于將依次經(jīng)過第一反射鏡6和第二反射鏡7反射的指不激光器8的輸出激光反射到第一分光棱鏡3上，并經(jīng)第一分光棱鏡3反射輸出作為外部指示。該系統(tǒng)工作過程如下本發(fā)明裝置位于光學(xué)系統(tǒng)I和CXD相機(jī)9之間，在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整時(shí)保證光學(xué)系統(tǒng)I的光軸通過CXD相機(jī)9的中心以及對(duì)準(zhǔn)分劃板6的十字線中心，并與指示激光器8 的輸出光束位置重合。系統(tǒng)工作時(shí),將指不激光器8發(fā)射的激光束經(jīng)第一反射鏡6、第二反射鏡7、第二分光棱鏡4和第一分光棱鏡3輸出作為被測激光器10出射口的位置指不,調(diào)整四維光學(xué)調(diào)整平臺(tái)，使被測激光器10的光束出射口與指示激光器8的輸出光束位置重合；關(guān)閉指示激光器8的電源，打開被測激光器10的電源開關(guān)，觀察對(duì)準(zhǔn)分劃板6是否有光斑以及光斑是否在十字線中心，通過調(diào)節(jié)四維光學(xué)調(diào)整架的俯仰和方位調(diào)節(jié)，將光斑調(diào)整到對(duì)準(zhǔn)分劃板6 的十字線中心，最終實(shí)現(xiàn)了紅外激光到CCD相機(jī)9像面的精確對(duì)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置，該裝置由被測激光器(10)、指示激光器(8)、第一反射鏡(6)、第二反射鏡(7)、第一分光棱鏡(3)、第二分光棱鏡(4)和對(duì)準(zhǔn)分劃板(5)組成；其中，被測激光器(10)置于四維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行高低、水平、俯仰和方位調(diào)節(jié)；指不激光器(8)為波長為532nm的綠光激光器；第一反射鏡(6)和第二反射鏡(7)是直徑為 .2. 54cm的平面反射鏡，分別置于二維光學(xué)調(diào)整架上，可進(jìn)行俯仰和方位調(diào)節(jié)；第一分光棱鏡(3)和第二分光棱鏡(4)分別是由兩個(gè)三角棱鏡膠合而成的直角分光棱鏡,第一分光棱鏡(3)用于將來自被測激光器(10)的入射激光分光，一部分入射到CCD相機(jī)(9)，另一部分經(jīng)第二分光棱鏡(4)照射在對(duì)準(zhǔn)分劃板(5)上，對(duì)準(zhǔn)分劃板(5)為直徑為5cm的帶有上轉(zhuǎn)換材料及背光源的十字線分劃板；第二分光棱鏡(4)用于將依次經(jīng)過第一反射鏡(6)和第二反射鏡(7)反射的指示激光器(8)的輸出激光反射到第一分光棱鏡(3)上，并經(jīng)第一分光棱鏡(3)反射輸出作為外部指不；該系統(tǒng)工作過程如下本發(fā)明裝置位于光學(xué)系統(tǒng)(I)和CCD相機(jī)(9)之間，在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整時(shí)保證光學(xué)系統(tǒng)(I)的光軸通過CCD相機(jī)(9)的中心以及對(duì)準(zhǔn)分劃板(6)的十字線中心，并與指示激光器(8)的輸出光束位置重合；系統(tǒng)工作時(shí)，將指不激光器(8)發(fā)射的激光束經(jīng)第一反射鏡(6)、第二反射鏡(7)、第二分光棱鏡(4)和第一分光棱鏡(3)輸出作為被測激光器(10)出射口的位置指示，調(diào)整四維光學(xué)調(diào)整平臺(tái)，使被測激光器(10)的光束出射口與指示激光器(8)的輸出光束位置重合； 關(guān)閉指示激光器⑶的電源，打開被測激光器(10)的電源開關(guān)，觀察對(duì)準(zhǔn)分劃板(6)是否有光斑以及光斑是否在十字線中心，通過調(diào)節(jié)四維光學(xué)調(diào)整架的俯仰和方位調(diào)節(jié)，將光斑調(diào)整到對(duì)準(zhǔn)分劃板￠)的十字線中心，最終實(shí)現(xiàn)了紅外激光到CCD相機(jī)(9)像面的精確對(duì)準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外激光測量像面對(duì)準(zhǔn)裝置，屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域。該裝置由指示系統(tǒng)和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)兩部分組成。指示系統(tǒng)中指示激光器發(fā)出指示激光，經(jīng)反射鏡和分光棱鏡后輸出，給出光軸及像面中心位置指示激光；待測激光沿指示激光指示方向入射到測量系統(tǒng)，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)分劃板給出入射激光的位置，為待測激光瞄準(zhǔn)像面中心提供指示，并且能夠?qū)⒉豢梢姷募t外激光轉(zhuǎn)換為可見指示光，待測激光瞄準(zhǔn)分劃板的十字刻線中心，即瞄準(zhǔn)了像面中心。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了待測激光與系統(tǒng)光軸和像面中心的快速、精確對(duì)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01B11/26GK102589684SQ20111041511
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者劉愛偉, 姜會(huì)林, 楊進(jìn)華, 王菲, 韓文波, 韓福利 申請(qǐng)人:長春理工大學(xué)