一種光源空間指向檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于激光系統(tǒng)安裝集成技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種光源空間指向檢 測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在大型光學(xué)系統(tǒng)安裝集成中，集成調(diào)試的工作量非常龐大。為了提高集成調(diào)試效 率，需在不同功能段開展并行調(diào)試作業(yè)，這時需要光源組件提供指向精確的可見光軸，開展 光路調(diào)試作業(yè)。
[0003]在線光路調(diào)試對精度要求非常嚴(yán)苛，光源組件在離線裝校時需按設(shè)計(jì)精確調(diào)試出 光源指向，其精度通常為微弧度量級，傳統(tǒng)的光學(xué)測試方法已無法滿足測量精度要求，迫切 需要一種高精度的光源指向檢測系統(tǒng)，提高在線光路調(diào)試精度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種光源空間指向檢測系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種光源空間指向檢測系統(tǒng)，包括光源組件，所述光源組件包括光源2'、鏡片6'， 光源2 '按發(fā)射空間角度入射至鏡片6 '，其特征在于:在光源2 '入射方向一側(cè)設(shè)置自準(zhǔn)直儀 3'、絕對測角儀4'，光源2'反射方向一側(cè)設(shè)置有大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡5'，將光源的反射光沿原光路 返回。
[0007] 進(jìn)一步，在大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡5 '與鏡片6 '之間架設(shè)有小孔7 '及(XD元件8 '，使光源反射 光線的光斑從小孔7 '中心穿過入射至大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡;通過CCD元件8 '觀察，使大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡 5 '的反射光斑穿過小孔7 '中心。
[0008]進(jìn)一步，鏡片6'法線、自準(zhǔn)直儀3'光軸設(shè)置于同一水平面上。
[0009]進(jìn)一步，自準(zhǔn)直儀3'光軸相對于大地水平面平行。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0011] 本實(shí)用新型運(yùn)用大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡使將光源的入射光線指向間接轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)鏡法線 指向，并利用自準(zhǔn)直儀和絕對測角儀模擬鏡片和大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡法線指向，經(jīng)過幾何光學(xué)轉(zhuǎn) 換關(guān)系，計(jì)算出精確的光源組件空間指向，巧妙地利用現(xiàn)有儀器設(shè)備設(shè)計(jì)了精確的檢測手 段，使檢測精度達(dá)到微弧度量級，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型光源空間指向檢測系統(tǒng)平面圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型光源空間指向檢測系統(tǒng)幾何光學(xué)關(guān)系圖。
[0014] 圖中標(biāo)號：
[0015] Γ-鏡框;2 ' -光源;3 ' -自準(zhǔn)直儀;4 ' -絕對測角儀;5 ' -大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡6 ' -鏡片;7 ' -小孔;8'_CCD;
[0016] l-α人;2-βΑ; 3-自準(zhǔn)直儀光軸;4-旋轉(zhuǎn)后自準(zhǔn)直儀光軸;5-β出;6-α出;7-光源光線在 水平面投影線;8_光源光線;9_標(biāo)準(zhǔn)鏡法線；10_β' ； 11_α' ； 12_鏡片法線。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。 基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018] 實(shí)施例1:
[0019]為了清楚的說明本實(shí)用新型的光源空間指向檢測系統(tǒng)，本實(shí)施例按照光源組件空 間指向檢測平臺示意圖1初步搭建好檢測平臺，一種光源空間指向檢測系統(tǒng)，包括光源組 件，所述光源組件包括光源2'、鏡片6'，光源2'按發(fā)射空間角度入射至鏡片6'，其特征在于： 在光源2'入射方向一側(cè)設(shè)置自準(zhǔn)直儀3'、絕對測角儀4'，光源2'反射方向一側(cè)設(shè)置有大口 徑標(biāo)準(zhǔn)鏡5 '，將光源的反射光沿原光路返回。優(yōu)選的方案中，在大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡5 '與鏡片6 '之 間架設(shè)有小孔7'及CCD元件8'，使光源反射光線的光斑從小孔7'中心穿過入射至大口徑標(biāo) 準(zhǔn)鏡;通過C⑶元件8 '觀察，使大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡5 '的反射光斑穿過小孔7 '中心。
[0020] 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)為：
[0021] 絕對測角儀:測量范圍：0°~360°，測量精度：1〃 ；自準(zhǔn)直儀測量精度:0.2〃。
[0022] 模擬光源:激光束直徑大于1_，發(fā)散角小于0.5mrad，角漂小于5yrad。
[0023] 大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡:反射面形PV值優(yōu)于λ/2(λ= 632.8nm)。
[0024] 數(shù)顯水平儀:精度0.001°。
[0025]CCD像素數(shù)：2048X2048。
[0026]實(shí)際測量數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)：
[0027]α入為547 · 2〃、β入為44。58' 34〃（對應(yīng)的β，為135。V26")。
[0028]實(shí)驗(yàn)中，其他參數(shù)取值：自準(zhǔn)直儀旋轉(zhuǎn)前光軸相對于大地水平面夾角為Θ1，旋轉(zhuǎn)后 為θ2，Θ丨=θ2 = 〇°，鏡框上表面相對于大地水平面夾角為φ,φ=〇。
[0029]其光路圖如圖2所示，鏡片法線、自準(zhǔn)直儀旋轉(zhuǎn)前后光軸出于同一水平面上(或與 大地水準(zhǔn)面成固定夾角）。
[0030]光源入射光線在水平面上的投影夾角為α人，該投影與鏡片法線夾角為βΑ，同理定 義α出、β出，α'為標(biāo)準(zhǔn)鏡法線與自準(zhǔn)直儀光軸的夾角，即測得的AngleΥ值;β'為自準(zhǔn)直儀旋轉(zhuǎn) 前后光軸夾角，即測得的轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)度數(shù)；
[0031]式中：
[0032]a入--光源入射光線在水平面上的投影夾角，rad;
[0033]βλ一一光源入射光線在水平面上的投影與鏡片法線夾角，rad;
[0034]α出--出射光線在水平面上的投影夾角，rad;
[0035]β出--出射光線在水平面上的投影與鏡片法線夾角，rad;
[0036]α'一一標(biāo)準(zhǔn)鏡法線與自準(zhǔn)直儀光軸的夾角，rad;
[0037] β'一一自準(zhǔn)直儀旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后的光軸夾角。
[0038] 本實(shí)施例的檢測過程如下：
[0039]a)按照光源組件空間指向檢測平臺示意圖1初步搭建好檢測平臺，打開CCD，待機(jī) 時間不小于0.5小時；
[0040]b)按照絕對測角儀使用說明書的要求和步驟連接整個絕對測角儀測試系統(tǒng)；
[0041] c)啟動測試軟件，完成絕對測角儀上自準(zhǔn)直儀的初始化及調(diào)較，完成轉(zhuǎn)臺的初始 化；
[0042]d)將水平尺放置在光源組件鏡框上表面中心位置，調(diào)整光源組件姿態(tài)，使水平尺 水平；
[0043]e)旋轉(zhuǎn)絕對測角儀上的自準(zhǔn)直儀，使之對準(zhǔn)光源組件上的鏡片，并使鏡片在自準(zhǔn) 直儀上成十字像，用轉(zhuǎn)臺鎖緊旋鈕對轉(zhuǎn)臺鎖緊。
[0044]f)將水平尺放置于絕對測角儀上的自準(zhǔn)直儀上表面中心位置，調(diào)整自準(zhǔn)直儀姿 態(tài)，使水平尺水平；
[0045]g)用光學(xué)角錐貼緊絕對測角儀上的自準(zhǔn)直儀鏡頭，測試軟件上出現(xiàn)目標(biāo)十字像， 將它設(shè)置為絕對參考點(diǎn)，拿走光學(xué)角錐；
[0046]h)點(diǎn)擊連續(xù)測量，調(diào)整光源組件姿態(tài)，使鏡片在自準(zhǔn)直儀上的十字像的AngleX和AngleY均小于0 · 1〃 ；
[0047]i)依次重復(fù)d)和h)，最終使該兩個步驟中的狀態(tài)要求同時能滿足；
[0048]j)打開光源，待機(jī)時間不小于0.5小時；
[0049]k)架設(shè)小孔，使光源的光斑從小孔中心穿過；
[0050] 1)調(diào)整大口徑標(biāo)準(zhǔn)鏡姿態(tài)，使光源在標(biāo)準(zhǔn)鏡上的反射光沿原光路返回，判斷的依 據(jù)為通過CCD觀察激光光斑穿過小孔中心；
[0051] m)在測試軟件選取"全角測量"，點(diǎn)擊"轉(zhuǎn)臺清零"