光栅刻划刀方位角的测量装置及其测量方法与流程

本发明涉及光栅技术领域，具体的说，是涉及一种光栅刻划刀方位角的测量装置及其测量方法。

背景技术：

衍射光栅是一种精密分光元件，机械刻划衍射光栅的原理是光栅刻划刀在镀有铝膜或金膜的光栅基底上挤压出一系列等间距的、规则槽形的光栅刻线。光栅刻划刀的各参数影响光栅刻线的槽形，进而影响刻划光栅的衍射效率、杂散光、鬼线等光栅性能指标。刻划衍射光栅前光栅刻划刀各参数中需要调节的参数有方位角、定向角和俯仰角，高质量衍射光栅的研制需要光栅刻划刀各角度精确的测量和调节。

现有技术，光栅刻划刀方位角是否满足要求通过两条刻线中间的压刃来判断，即：在光栅基底上刻划两条刻线，两条刻线之间压有数个光栅刻划刀的刃型，显微镜下观测光栅的压刃与两条刻线的关系来判断方位角是否满足要求，如果不满足调节光栅刻划刀方位角后重新重复上述步骤直到满足要求为止。现有技术中光栅刻划刀方位角没有直接的度量装置，调整过程容易出现反复调整的现象，准确性低、效率低，因此，现有方位角调节技术对高效、高质量衍射光栅的研制较为不利。

因此，如何提供一种光栅刻划刀方位角测量装置，以提高测量的效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种光栅刻划刀方位角测量装置，以提高测量的效率。本发明还提供了一种上述测量装置的测量方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光栅刻划刀方位角的测量装置，其包括：

用于将具有光栅刻划刀的刀架定位在基准位置的安装座；

旋转台，所述旋转台包括固定部和旋转部，所述旋转部和所述固定部沿周向均具有角度刻度，所述安装座安装在所述旋转部上；

观察镜，所述观察镜具有位于基准位置的定位标识，所述观察镜能够与所述旋转台相对。

优选地，上述的测量装置中，还包括基座，所述旋转台的固定部可移动的固定在所述基座上，所述观察镜的竖直投影在所述旋转台的移动轨迹上。

优选地，上述的测量装置中，还包括可沿所述基座直线移动的滑块，所述固定部固定在所述滑块上，所述旋转部可转动的安装在所述滑块上。

优选地，上述的测量装置中，所述基座具有燕尾槽，所述滑块为与所述燕尾槽配合滑动的燕尾滑块。

优选地，上述的测量装置中，还包括用于调节所述滑块在所述基座上位置的调节装置。

优选地，上述的测量装置中，所述调节装置包括：

与所述滑块螺纹连接的螺杆；

与所述螺杆转动配合的支座，所述支座固定在所述基座上；

用于对所述螺杆的轴向进行限位的第一螺母，所述第一螺母安装在所述螺杆的尾端。

优选地，上述的测量装置中，所述观察镜为显微镜，所述定位标识为显微镜视野中的十字分划线。

优选地，上述的测量装置中，所述观察镜通过支架安装在所述基座上。

优选地，上述的测量装置中，所述观察镜可沿垂直于所述旋转台的平面方向移动的安装在所述支架上。

一种光栅刻划刀方位角的测量方法，使用上述的光栅刻划刀方位角的测量装置，其包括步骤：

将待检测的具有光栅刻划刀的刀架定位安装在安装座上，并调节安装座的位置，使刀架位于观察镜的视野范围内，并使定位标识与旋转台的基准重合；

调节观察镜的清晰度，使得光栅刻划刀的刀刃显示在观察镜的视野内；

调节旋转部使光栅刻划刀的刀刃与定位标识重合，则旋转部相对于固定部转动的角度为光栅刻划刀的方位角。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种光栅刻划刀方位角的测量装置，其包括安装座、旋转台和观察镜，其中，安装座对待检测的刀架进行定位，而旋转台包括固定部和旋转部，旋转部和固定部沿周向均具有角度刻度，安装座安装在旋转部上；观察镜具有位于基准位置的定位标识，观察镜能够与旋转台相对。使用该装置时，将对定位好的具有光栅刻划刀的刀架安装在安装座上，而安装座固定在旋转部上，并调整旋转台的位置，使旋转台与观察镜相对，即使其位于装置的机械零位，然后转动旋转部使光栅刻划刀的刀刃与定位标识重合，此时，旋转部相对于固定部的转动角度即为光栅刻划刀的方位角。本申请中的测量装置可直接测得方位角，不需要重复操作，准确性高、效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的光栅刻划刀方位角测量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的光栅刻划刀方位角测量装置的主视图；

图3为本发明实施例提供的光栅刻划刀方位角测量装置的测量方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光栅刻划刀方位角测量装置，以提高测量的效率。本发明的另一核心是提供一种上述测量装置的测量方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明公开了一种光栅刻划刀方位角的测量装置，其包括安装座7、旋转台和观察镜4，其中，安装座7用于对待检测的具有光栅刻划刀的刀架进行定位安装，旋转台包括固定部21和旋转部22，而旋转部22和固定部21沿周向均具有角度刻度，上述的安装座7安装在旋转部22上；观察镜4具有位于基准位置的定位标识，观察镜4能够与旋转台相对，其实质是与通过装调确定了观察镜轴线与旋转台轴线重合并通过刀刃中心的装置的机械零位。对于观察镜4的定位标识，可为人为设定的标识，也可为观察镜4自身具有的十字分划线，只需要保证定位标识的位置与旋转部22和固定部21初始位置的预设基准重合即可，即只需要保证定位标识的位置与装置的机械零位预设基准重合，该预设基准可为零度也可为其他任意值，只要能够通过计算得出旋转部22相对于固定部21转动的角度即可。使用该装置时，将具有光栅刻划刀的刀架定位安装在安装座7上，安装时保证光栅刻划刀与基准位置也可理解为机械零位重合，并将安装座7安装在旋转部22上，并调整旋转台的位置，使旋转台与观察镜4相对即使其位于装置的机械零位，然后转动旋转部22使光栅刻划刀的刀刃与定位标识重合，此时，旋转部22相对于固定部21的转动角度即为光栅刻划刀的方位角。本申请中的测量装置可直接测得方位角，不需要重复操作，准确性高、效率高。

具体地，旋转台的刻度线精度为2″，初始位置时即装置机械零位时，可将固定部21上的零度与旋转部22的零度重合，并保证观察镜4的定位标识与旋转部22上的零度重合。上述的刀架通过安装座7安装在旋转部22上时，安装的位置是确定的，但是光栅刻划刀的刀刃可能自身存在偏移，操作者通过转动旋转部22，使刀刃与定位标识重合后，旋转部22相对于固定部21转动角度即为需要测的方位角。刀架的安装通过锁紧螺钉定位安装在安装座7上。

进一步的实施例中，该测量装置还包括基座1，其中，旋转台的固定部21可移动的固定在基座1上，而观察镜4的竖直方向投影落在旋转台的移动轨迹上，即旋转台在移动过程中能够与观察镜4相对，以保证观察镜4对旋转台上的光栅刻划刀进行定位。通过旋转台的移动可便于对在旋转台的旋转部22上安装刀架，防止在对刀架安装过程中对观察镜4进行碰撞而影响观察镜装调好的机械零位。对于旋转台的移动轨迹可根据不同的需要进行设定，在满足移动的轨迹经常观察镜4竖直投影的条件下，只要方便操作者进行操作者即可。

具体的实施例中，该测量装置还包括可沿基座1直线移动的滑块12，上述的旋转台的固定部21固定在滑块12上，而旋转台的旋转部22可转动的安装在滑块12上。通过将旋转台安装在滑块12上，可通过滑块12的移动而改变旋转台的位置。在实际中，该旋转部22与滑块12固定连接，并在滑块12上设置有转轴，该转轴与旋转部22连接，实现旋转部22相对于固定部21的转动。也可将固定部21设置为具有凹槽的圆盘，并在凹槽的中间设置转轴，旋转部22与转轴连接，安装在凹槽内。对于旋转台的结构可根据不同的需要进行设定，且均在保护范围内。

更进一步的实施例中，该基座1具有燕尾槽11，而滑块12为与燕尾槽11配合滑动的燕尾滑块。本申请中的通过滑块12与燕尾槽11的配合滑动而改变旋转台的位置，方便对刀架的安装和拆卸。对于燕尾槽11的方向和尺寸在此不做具体限定。此处只是提供了一种改变旋转台位置的方式，在实际中还可采用丝杠螺母的方式改变滑块的位置。

为了保证滑块12与燕尾槽11的稳定，防止因碰撞而发生位置的变化，该测量装置还包括用于调节滑块12在基座1上位置的调节装置。通过调节装置改变滑块12在基座1上的位置，并限制滑块12在基座1上位置的继续改变。

具体地，该调节装置包括螺杆32和支座31，其中，螺杆32与滑块12螺纹连接，而支座31固定在基座1上，螺杆32与支座31转动连接，该螺杆32通过在支座31上的转动而实现滑块12位置的变化，具体地，该支座为两个，并且分别安装在基座1的前侧面和后端上面，以支撑螺杆32的两端。通过螺纹配合连接改变滑块12位置的方式调节精度高，稳定性好。

进一步的，螺杆32的另一端具有第一螺母33，第一螺母33安装在螺杆32的尾部，对螺杆32的轴向进行限位。此外，在螺杆尾部具有对第一螺母33锁紧的第二螺母35。在螺杆32与对应的支座31之间设置有第一垫圈34，第一螺母33与对应的支座31之间具有第二垫圈37，并且第一垫圈34和第二垫圈37均为聚四氟乙烯垫圈，以降低磨损，延长使用寿命。

优选的实施例中，该观察镜4为显微镜，上述的定位标识为显微镜视野中的十字分划线。该观察镜4通过支架5安装在基座1上，并且该观察镜4可沿垂直于旋转台的平面方向移动，即装置正常放置时，该观察镜4仅能够在竖直方向移动。显微镜通过压块61安装于支架5上，并能在安装处上下移动；显微镜放大倍数为50倍，带有十字分划线、LED灯泡、焦距可调的目镜和物镜；对于可调节的显微镜的固定是通过锁紧螺母62来实现。

此外，还公开了一种光栅刻划刀方位角的测量方法，使用如上述实施例公开的光栅刻划刀方位角的测量装置，即上述光栅刻划刀方位角的测量装置的使用方法，具体包括步骤：

步骤S1：将待检测的具有光栅刻划刀的刀架定位安装在安装座上，并调节安装座的位置，使刀架位于观察镜的视野范围内，并使定位标识与旋转台的基准重合，即调节旋转台的位置，使其位于装置的机械零位；

步骤S2：调节观察镜的清晰度，使得光栅刻划刀的刀刃显示在观察镜的视野内；

步骤S3：调节旋转部使光栅刻划刀的刀刃与定位标识重合，则旋转部相对于固定部转动的角度为光栅刻划刀的方位角。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。