1.一種基于到達時間的恒溫環(huán)境的角度校準裝置,其特征在于:包括在激光光路方向上依次設置的激光器、光闌和校準儀,還包括恒溫箱,光闌和校準儀設置于恒溫箱內(nèi):
校準儀的第一、二、三、四側(cè)板圍成具有中空腔的矩形結(jié)構(gòu),其中第一、三側(cè)板相對且設置于與激光光路垂直的方向上,第二、四側(cè)板相對且設置于與激光光路平行的方向上;第一側(cè)板中心位置具有孔徑為A的開口,相對設置的第三側(cè)板的內(nèi)側(cè)設置有孔徑大于開口孔徑的凸面鏡,凸面鏡的曲面半徑為定值;
光闌具有孔徑B,激光器發(fā)射的激光光束的偏轉(zhuǎn)角滿足一定的角度范圍,使得在角度范圍內(nèi)激光光束能夠通過光闌(即使激光光束具有一定的偏轉(zhuǎn)角度也可通過);
第一、第二、第四側(cè)板的內(nèi)側(cè)都設置有標尺和所述對應的計時感應器,計時感應器具有計時單元和啟動單元,當感應到激光光束時將時間信息發(fā)送至控制器;
在第一、第二、第四側(cè)板的內(nèi)側(cè)的對應計時感應器上設置液體層,其中液體層的折射率n1大于空氣的折射率n0;
控制器收到電信號后確定出此時激光器發(fā)射的激光光束的偏轉(zhuǎn)角并實時顯示;
恒溫箱內(nèi)設置有溫度控制系統(tǒng),其中溫度控制系統(tǒng)包括溫度傳感單元和制冷單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:激光器為氣體、液體、固體或半導體激光器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于:第一、第二、第四側(cè)板的外側(cè)設置有與標尺刻度對應的指示器。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的裝置,其特征在于:所述液體層內(nèi)的溶液能夠更換。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的裝置,其特征在于:溫度傳感單元利用不平衡電橋電路方式實現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:溫度傳感單元的溫度傳感器為Pt100或Pt1000。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于:制冷單元為半導體制冷器。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:控制器收到時間信息后利用到達時間的方式確定出凸面鏡到第一側(cè)板的光束路徑時間和第一側(cè)板到第二或第四側(cè)板的路徑時間。
9.一種利用如上述權(quán)利要求1-8任一項所述的基于恒溫環(huán)境的角度校準裝置的校準方法,其特征在于,依次包括如下步驟:
(1)打開溫度控制系統(tǒng),預熱20分鐘,使得溫控箱內(nèi)的溫度保持在25℃;
(2)控制激光器發(fā)射沒有角度偏轉(zhuǎn)的平行激光光束,使得激光光束通過光闌后照射至凸面鏡的中心,如果凸面鏡處啟動感應器沒有感應到激光光束,不發(fā)出啟動命令,進入步驟(3);
(3)通過激光器的角度調(diào)整裝置使得發(fā)射的激光光束具有第一角度,使得激光光束通過光闌后照射至凸面鏡;
(4)凸面鏡處的啟動感應器感應到激光光束,發(fā)送啟動命令至至第一側(cè)板處的計時感應器開始計時,同時激光光束經(jīng)凸面鏡發(fā)射后,以第一測量角發(fā)射,經(jīng)過第一液體層后至第一側(cè)板,第一側(cè)板上的第一計時感應器感應到激光光束的第一感應位置時,發(fā)送此時間至控制器,同時發(fā)送啟動命令至第二或第三側(cè)板處的第二或第三計時感應器開始計時,并且對應刻度的指示器發(fā)光;
(5)激光光束經(jīng)第一側(cè)板發(fā)射后,經(jīng)過第一液體層后以第二測量角發(fā)射,經(jīng)過第二或第四液體層后至第二或第四側(cè)板,第二或四側(cè)板上的第二或第四計時感應器感應到激光光束的第二或第三感應位置時,發(fā)送此時間至控制器,并且對應刻度的指示器發(fā)光;
(6)控制器利用到達時間的方式確定出凸面鏡到第一側(cè)板的光束路徑時間和第一側(cè)板到第二或第四側(cè)板的路徑時間,將第一路徑時間對應的偏轉(zhuǎn)角和第二或第三路徑對應的偏轉(zhuǎn)角進行比較,如果偏轉(zhuǎn)角相同,則將此偏轉(zhuǎn)角作為校準角,如果不同則重復步驟(2)-(5);
(7)利用校準角對角度調(diào)整裝置進行校準,使得調(diào)整后的角度調(diào)整裝置的調(diào)整參數(shù)與第一角度對應;
(8)控制溫度控制系統(tǒng)進行加熱10分鐘,使得溫控箱內(nèi)的溫度保持在32℃;通過激光器的角度調(diào)整裝置使得發(fā)射的激光光束具有第二角度,重復步驟(2)-(6),利用在32℃下,第二角度對應的校準角對角度調(diào)整裝置進行校準,使得調(diào)整后的角度調(diào)整裝置的調(diào)整參數(shù)與第二角度對應,校準完畢。