基于光纤基线的激光测距仪校正系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光测距仪的校正系统，具体地说是一种基于光纤基线的激光测距仪校正系统。
【背景技术】
[0002]激光测距具有精度高测距范围广等优点，在地形测绘、军事等领域有广泛运用，激光测距仪是最典型的激光测距技术应用实例。激光测距仪测距本领的主要指标包括其三轴平行度和测距精度。
[0003]一般校正激光测距仪的三轴平行度和标定测距精度是分步进行的。
[0004]激光测距仪测距精度的标定方法有野外测距基线的六段比较法，其基线长度一般为几千米，且其稳定性受环境影响较大，标定费用也较大；室内标定可通过镜面反射来延长光路，但使用的反光镜需要经过精密加工，使用时镜面定位也相对复杂。
[0005]为了更简单精准地实现激光测距仪的标定，可以通过延时系统进行激光测距的仿真。目前常用的延迟技术有通过门电路实现的电延迟、微波延迟线和光纤延迟线。这三者相比较，电延迟、微波延迟精度不高，稳定性不好；而光纤延迟线具有明显的抗干扰能力强、延迟精度高的优点。
[0006]传统的检测激光测距仪三轴平行度的方法主要有大口径平行光管或球面反射镜以及野外试验法。大口径平行光管或者球面反射镜的方法在现实使用中由于体积大，不方便，并且只能对光轴的平行性偏差做出定性分析，无法给出量化的结果，即使时经验丰富的专业人员操作，也需要反复多次，工作效率低。野外试验法虽然能够量化平行度，但是需要在远距离大面积的场地进行，其环境要求不便于检测。
[0007]要检验激光测距仪的两种指标，需要分步进行，使得操作更加繁琐。而利用光纤延迟线模拟激光在空气中直线传播的光程，可以实现在短距离内对激光测距仪三轴平行性的校正，并且同时标定了激光测距仪的测距精度。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于光纤基线的激光测距仪校正系统，其使用光纤基线代替野外场地，在短距离内对激光测距仪的三轴平行度进行校准，并利用光纤的延时特性，对激光测距仪的测距精度进行标定，操作简单便捷。
[0009]按照本实用新型提供的技术方案:基于光纤基线的激光测距仪校正系统，其特征在于:包括耦合透镜、分光棱镜、光纤基线、接收透镜、系统检测十字分划板和LED光源，所述光纤基线的入射端设置在激光测距仪的发射端前方且同轴布置，所述光纤基线的出射端设置在激光测距仪的接收端前方且同轴布置；所述耦合透镜设置在激光测距仪的发射端与光纤基线的入射端之间，激光测距仪发射出的激光经过耦合透镜聚焦耦合后从光纤基线的入射端进入光纤基线内；所述分光棱镜和接收透镜顺次设置在激光测距仪的接收端与光纤基线的出射端之间，从光纤基线的出射端射出的激光透过分光棱镜，再由接收透镜准直后进入激光测距仪的接收端；所述LED光源放置在与光纤基线出射端共轭位置的系统检测十字分划板上，LED光源发出的光束透过系统检测十字分划板后射入分光棱镜，经过分光棱镜折射后进入接收透镜，再由接收透镜准直后进入激光测距仪的接收端。
[0010]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点:
[0011](1)、本实用新型将检测两个指标的系统相结合，既能够检测调整激光测距仪的平行度，又能够精确标定激光测距仪的测距精度，实现同步检测，操作更加简单便捷。
[0012](2)、本实用新型与传统方法中使用野外基线对激光测距仪进行测距精度标定以及野外试验法效验多光轴的方法相比，使用光纤基线产生延迟受外界环境影响较小，减小了试验距离，可在室内完成标定。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的结构原理示意图。
[0014]附图标记说明:1_激光测距仪、Ia-发射端、Ib-接收端、Ic-瞄准十字分划板、2-親合透镜、3-分光棱镜、4-光纤基线、4a-入射端、4b-出射端、5-接收透镜、6-系统检测十字分划板、7-LED光源。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1所示，实施例中的基于光纤基线的激光测距仪校正系统主要是由耦合透镜
2、分光棱镜3、光纤基线4、接收透镜5、系统检测十字分划板6和LED光源7组成。
[0017]如图1所示，所述光纤基线4的入射端4a设置在激光测距仪I的发射端Ia前方且同轴布置，所述光纤基线4的出射端4b设置在激光测距仪I的接收端Ib前方且同轴布置；所述耦合透镜2设置在激光测距仪I的发射端Ia与光纤基线4的入射端4a之间，激光测距仪I发射出的激光经过耦合透镜2聚焦耦合后从光纤基线4的入射端4a进入光纤基线4内；所述分光棱镜3和接收透镜5顺次设置在激光测距仪I的接收端Ib与光纤基线4的出射端4b之间，从光纤基线4的出射端4b射出的激光透过分光棱镜3，再由接收透镜5准直后进入激光测距仪I的接收端Ib ;所述LED光源7放置在与光纤基线4出射端4b共轭位置的系统检测十字分划板6上，LED光源7发出的光束透过系统检测十字分划板6后射入分光棱镜3，经过分光棱镜3折射后进入接收透镜5，再由接收透镜5准直后进入激光测距仪I的接收端lb。
[0018]本实用新型的工作原理如下:
[0019]1、在检测激光测距仪I的三轴平行度时，打开激光测距仪1，激光测距仪I的发射端Ia发射出激光，经过耦合透镜2聚焦耦合后进入光纤基线4，在光纤基线4中传播后从光纤基线4的出射端4b出射，先透过分光棱镜3，再由接收透镜5准直后进入激光测距仪I的接收端lb。同时，LED光源7开启，LED光源7发出的光束透过系统检测十字分划板6后射入分光棱镜3，经过分光棱镜3折射后进入接收透镜5，再由接收透镜5准直后进入激光测距仪I的接收端lb。调整激光测距仪I的瞄准镜，使其光敏接收元件能够接收到激光，当激光测距仪I能够接收到经过光纤基线4传输的激光，并且测距仪的瞄准镜瞄准十字分划板Ic与系统检测十字分划板6的十字相重合时，即完成了激光测距仪I的瞄准轴、接收轴与发射轴的校准。
[0020]2、在标定激光测距仪I的测距精度时，打开激光测距仪1，激光测距仪I的发射端Ia发射出激光，经过耦合透镜2聚焦耦合后进入光纤基线4，在光纤基线4中传播后从光纤基线4的出射端4b出射，先透过分光棱镜3，再由接收透镜5准直后进入激光测距仪I的接收端lb。激光测距仪I调校好三轴后，即可读出测距读数。另外，光纤基线4的标准长度经过了精确标定，对相同波长的激光测距仪I能够产生相同的时间延迟。根据光纤基线4的精确长度，对相同波长的激光测距仪1，可以计算出光纤模拟的激光在空气中直线传播的精确距离。将激光测距仪I的测距读数与计算出的精确距离对比，就可以获得激光测距仪I的测距误差，从而对激光测距仪I的测距精度进行了标定。
【主权项】
1.基于光纤基线的激光测距仪校正系统，其特征在于:包括耦合透镜(2)、分光棱镜(3 )、光纤基线(4)、接收透镜(5 )、系统检测十字分划板(6 )和LED光源(7 )，所述光纤基线(4)的入射端(4a)设置在激光测距仪(I)的发射端(Ia)前方且同轴布置，所述光纤基线(4)的出射端(4b )设置在激光测距仪(I)的接收端(Ib )前方且同轴布置；所述耦合透镜(2 )设置在激光测距仪(I)的发射端(Ia)与光纤基线(4)的入射端(4a)之间，激光测距仪(I)发射出的激光经过耦合透镜(2)聚焦耦合后从光纤基线(4)的入射端(4a)进入光纤基线(4)内；所述分光棱镜(3)和接收透镜(5)顺次设置在激光测距仪(I)的接收端(Ib)与光纤基线(4 )的出射端(4b )之间，从光纤基线(4 )的出射端(4b )射出的激光透过分光棱镜(3 )，再由接收透镜(5)准直后进入激光测距仪(I)的接收端(Ib);所述LED光源(7)放置在与光纤基线(4)出射端(4b)共轭位置的系统检测十字分划板(6)上，LED光源(7)发出的光束透过系统检测十字分划板(6 )后射入分光棱镜(3 )，经过分光棱镜(3 )折射后进入接收透镜(5 )，再由接收透镜(5 )准直后进入激光测距仪(I)的接收端(Ib )。
【专利摘要】本实用新型涉及基于光纤基线的激光测距仪校正系统。光纤基线入射端、出射端分别设置在激光测距仪发射端、接收端前方且对应同轴布置，耦合透镜设置在激光测距仪发射端与光纤基线入射端之间，激光测距仪射出激光经过耦合透镜聚焦耦合后进入光纤基线；分光棱镜和接收透镜顺次设置在激光测距仪接收端与光纤基线出射端之间，光纤基线射出激光透过分光棱镜，由接收透镜准直后进入激光测距仪接收端；LED光源放置在与光纤基线出射端共轭位置的系统检测十字分划板上，LED光源发出的光束透过系统检测十字分划板后射入分光棱镜折射后进入接收透镜，然后进入激光测距仪接收端。本实用新型能同时进行激光测距仪三轴平行度校准和测距精度标定，操作便捷。
【IPC分类】G01S7-497
【公开号】CN204422749
【申请号】CN201520128161
【发明人】金正 , 何洁, 方东, 张鼎
【申请人】无锡市星迪仪器有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月5日