一种光束指向性调试系统和方法_2

文档序号:9487984阅读:来源:国知局
r>[0046]优选地,根据被调透镜组的焦距值,使标准光标组的指示端面位于被调透镜组的焦面上。
[0047]上述光束指向性调试系统利用方管前置镜视准轴及标准光标组建立起一个基准轴,借助标准光标组的发光端面作为指示光标,经被调透镜成像的位置来指示透镜出光指向,从而可以进行精确调试;可对出光指向性进行直接的、精确的调试,调试精度远远高于传统的用氦氖激光穿小孔光阑目视观察判断光靶对中心的方法;使调试过程规范化、调试工作效率高,能适应批量化生产;调试结果一致性好,便于进行正式装调前基础性的、基本量的预调控制。
[0048]在另一优选实施例中,提供一种光束指向性调试系统及方法。
[0049]请一并参阅图1和图2所示。包括:该调试系统包括基准平台1、方管前置镜2、被调透镜组(工件)3、标准光标组4、传导光纤5、红光光源6、光源控制盒7。
[0050]所述方管前置镜2、被调透镜组3、标准光标组4设置在所述基准平台1上,并沿光路依次布置。其中:
[0051]该基准平台1为一个平面度为双零级的高精度花岗岩平台,用于为调试系统建立一个理想的基准平面。
[0052]该方管前置镜2,壳体为一规整的长方形,壳体的中心装有一望远镜系统,方管前置镜2的视准轴与四个工作面严格平行,其分划板13上刻有十字刻线15,十字刻线15的每一条线都分别与两个工作面严格垂直和平行;进一步地,方管前置镜2在基准平台1上翻转任一工作面都能对某一无限远目标保持严格瞄准;方管前置镜2的视准轴严格平行于任一工作面,其中心高严格等于两平行工作面距离的1/2。
[0053]该标准光标组4为一个自制标准具,其工作端面为直径Φ 0.4mm的光纤端面,端面垂直于光轴,光轴平行于安装座底面,标准光标组4的中心高严格等于方管前置镜2的视准轴中心高。标准光标组4用于提供一个标准的发光指示面(作为物面)。
[0054]基于此,该调试方法为利用所述方管前置镜2的视准轴与标准光标组4构建一个基准轴,借助所述标准光标组4的发光端面作为指示光标(物面),指示光标指引被调透镜组3来指示透镜出光指向,实现调试。
[0055]其中,标准光标组4的指示端面中心高严格等于视准轴中心高。
[0056]可优选地,调整指示端面像与中心像面的位置完全重合(即“ Θ水平=0,Θ垂直= 0”),出光指向视为沿视准轴出光,达到最佳出光指向。
[0057]可优选地,该调试系统还进一步包括调试工装18,其中,调试工装18用于平稳地夹持被调透镜组(工件)3 ;并使被调透镜组(工件)3靠紧镜座安装靠面。
[0058]调试工装18还需使被调透镜组3的光轴在水平面内作微小量左右扭摆(即可调试“ Θ水平”);使被调透镜组3的光轴在垂直面内作微小量俯仰摆动(即可调试“ Θ垂直”);使被调透镜组3在水平面内作横向少量移动(±2_即可);使被调透镜组3在垂直面内作竖向少量移动(±2mm即可)ο
[0059]基于此,调试工装18的镜片夹头设计必须满足五维自由度;且有足够的空间,方便对被调透镜组3进行点胶及用紫外灯进行光照固化。
[0060]进一步地,调试工装18能沿方管前置镜2的视准轴10对指示端面9通过被调透镜组3及物镜12透光成像在分划板13上,方便进行调试观察;调试工装18设有对被调透镜组3的镜座定位、固定功能,且便于高重复性替换,以方便批量调试。上述关于调试工装18的要求基础上,对于本领域内的技术人员而言,能够实现其具体构造。
[0061]可优选地,该调试系统被布局为:
[0062](1)建立基准:如图1所示,在基准平台1上,以方管前置镜2的视准轴10为基准,使被调透镜组(工件)3、标准光标组4与视准轴10共轴。
[0063](2)被调透镜组(工件)3的安放与夹持:工件3与调试工装18的安放相互对应;首先安放好工件3,再安放调试工装18。具体地,工件3安放时应使其光轴基本位于视准轴10上,与方管前置镜2的距离为1200—1500mm。
[0064](3)标准光标组4的安放:根据工件3的焦距值,使标准光标组4上的指示端面9位于工件3的焦面上。前后微量移动标准光标组4,当在方管前置镜2的分划板13上看到指示端面9通过工件3、物镜12成的清晰像面时(此时不必调试17对中心),此时指示端面9处于工件3的焦面上。
[0065](4)对系统布局进行固定:是一个逐渐趋近的过程,实际调试中需要反复调试,直至完成。调试好后可用502胶对标准光标组4、方管前置镜2进行定位固定在基准平台1上;对工件3用定位靠块进行定位(并点胶固定),以便在批量调试中可反复更换工件3。
[0066](5)调试观察:打开光源控制盒7的开关,使红光光源6 (功率在mW级)发光并照明传导光纤5的一端,红光经过传导光纤5的传导,在标准光标组4上的指示端面9产生一直径Φ0.4mm的红光发光面。此时,通过被调透镜组(工件)3、方管前置镜2的物镜12成像于分划板13上,即指示端面像17,通过目镜14即可观察到指示端面像17。
[0067]指示端面像17为指示端面9被被调透镜组3和物镜12在分划板13上所成的像;中心像面16是一个虚拟的理想的成像位置,在分划板13的十字线中心上;当被调透镜组3没有任何误差时,指示端面9将被指示端面3和物镜12成像在分划板十字线的中心处,即中心像面16的位置。
[0068]进一步地,对影响调试结果的因子分解,可知影响出光指向性的因素共有:透镜组中心高的影响;出光指向在水平面内的扭摆角的影响;出光指向在垂直面内的俯仰角的影响。
[0069]透镜中心高影响:加工及装配较易于保证被调透镜组(工件)3的机械中心高偏差^ 0.3mm,一般可将被调透镜组(工件)3放置于距离方管前置镜2为1200-1500mm的位置上,此时由机械中心高偏差引起的光轴偏离角度,经计算约为(40-60)"(?0.3rmad)。此微小量在实际应用中对出光指向性的影响可忽略不计。即对中心高没有必要进行精密调试,中心高的精密调试是一个不易实现的需要复杂结构的环节,由机械设计及加工工艺保证即可,因此对本发明而言可有效保证精度。
[0070]出光指向在水平面内的扭摆角影响:如图2中所示,此角度对应于图中的“ Θ水平”。对“ Θ水平”的调试分为两个阶段:1)进行精密调试。2)在正式的装调中在激光器安装基面上适当松开安装螺钉用敲击法使镜座在基面上微量扭摆即可校正,且对调试结果不难进行检测。故在本发明实施的调试中对出光指向在水平面内的扭摆角不作严格的要求。
[0071]出光指向在垂直面内的俯仰角影响:出光指向性偏差主要表现在垂直平面内的俯仰角上(即“ Θ垂直”),且在正式安装中在激光器的安装基面上一般没有好的办法进行单独的精确的调试,故需要精密调试。
[0072]基于此,本发明实施例该调试方法还进一步包括精密调试:
[0073](1)水平角调整:用于将被调透镜组(工件)3相对于镜座的安装靠面靠紧装正即可。
[0074]首先,将镜座按对中要求且靠面垂直于视准轴安放好并固定(可点胶502固定在基准平台1上);然后用装调工装18将透镜夹持住,调试工装18使透镜靠紧镜座安装靠面,并在水平面内微调“Θ水平”,当“Θ水平”被调整到零时即可,实操中接近零即可。至此,只要达到目视观测下透镜对镜座的安装靠面调正即可,对最终的出光指向性影响不大,可在正式装调中二次进行校正。
[0075](2)俯仰角调整:通过调试工装18使被调透镜组(工件)3在垂直平面内进行俯仰角微量摆动,使“Θ垂直”接近于0,调试需反复进行,尽可能使Θ垂直=0,即使得指示端面像17的中心处于分划板13的十字刻线15的水平
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1