激光光束漂移量分离检测分析系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种激光光束漂移量分离检测分析系统，要包括激光器(1)、光纤耦合器(2)、单模光纤(3)、准直器(4)、第一凸透镜(5)、刀口(6)、第二凸透镜(7)、平行镜组(8)、角反射镜(9)、第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第一四象限光电探测器(12)、第二四象限光电探测器(13)、二维微位移工作台(16)、X向压电陶瓷(17)和Y向压电陶瓷(18)，其中，平行镜组(8)和角反射镜(9)分别对应设置有相应的二维微位移工作台(16)，每个二维微位移工作台(16)分别连接对应的X向压电陶瓷(17)和Y向压电陶瓷(18)。本实用新型提供的激光光束漂移量分离检测分析系统通过压电陶瓷驱动电源和压电陶瓷驱动对应的二维转动机构，对二维组平行镜进行调整，使激光束向平漂减小的方向转动，这样实现了对激光束平漂和角漂的抑制。
【专利说明】激光光束漂移量分离检测分析系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于光束漂移量分离检测原理和光束调制技术的系统，尤其涉及一种激光光束漂移量分离检测分析系统，属于激光漂移测试领域。
【背景技术】
[0002]现代工业和制造业的发展，使得在生产和检测领域对几何参数的测量精度有了更加高的要求，直线度测量是几何测量领域最基本的也是最重要的计量项目之一，同时其也是机械加工中常见的测量内容，这就要求在工业和加工领域要具备高质量的直线测量基准。高质量的直线测量基准在加工误差的测量及补偿，机械运动精度检测，高精度设备的安装及变形监控等领域起着十分重要的作用。例如，在测量大型平台的平面度、在飞行器和航天飞机的安装、激光扫描成像雷达和大型机械零部件轴孔同心度中，直线度测量都起着不可替代甚至是至关重要的作用。
[0003]按照测量系统中有无直线基础(Straight Line Reference,即SLR)将直线度测量方法大体上归纳为两类，第一类为有直线基准的测量方法；第二类为无直线基准的测量方法。在有直线基准的测量方法中，一般是直接采用移动直线基础(SLR)，并以此来检测被测表面的直线度、线直或角度值，从而获得被测的直线度误差。所采用的直线基准基本上可以分为三种，分别为重力水平基准、实物基准和光线基准，很明显前两者很难达到高的精度，所以目前多数采用的是光线基准。
[0004]目前激光准直技术存在各种各样的优点和缺点，在使用方面，要使激光束作为高精度直线基准获得更加广泛的应用，那么进一步提高激光光束的方向稳定性和直线性势在必行。
实用新型内容
[0005]为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。
[0006]本实用新型提供了一种激光光束漂移量分离检测分析系统，激光光束漂移量分离检测分析系统主要包括激光器、光纤稱合器、单模光纤、准直器、第一凸透镜、刀口、第二凸透镜、平行镜组、角反射镜、第一分光镜、第二分光镜、第一四象限光电探测器、第二四象限光电探测器、二维微位移工作台、X向压电陶瓷和Y向压电陶瓷，其中，平行镜组和角反射镜分别对应设置有相应的二维微位移工作台，每个二维微位移工作台分别连接对应的X向压电陶瓷和Y向压电陶瓷。
[0007]优选的，上述检测分析系统还包括DSP和驱动电源，所述DSP和驱动电源连接，所述第一四象限光电探测器、第二四象限光电探测器分别与DSP连接。
[0008]优选的，上述驱动电源还分别与X向压电陶瓷和Y向压电陶瓷连接。
[0009]优选的，上述激光器出射的光束经光纤耦合器进入单模光纤，经过准直器后变为平行光射向第一凸透镜汇聚于焦点，并被刀口所切割调制，变为交流信号，由第二凸透镜转换成平行光束后射向平行镜组，其中出射的光经角反射镜转向，然后经过第一分光镜和第二分光镜，第一分光镜反射的光照射在第一四象限光电探测器中心上，第二分光镜反射的光经聚焦物镜聚焦在第二四象限光电探测器的中心上，第二四象限光电探测器位于聚焦物镜的焦平面上。
[0010]本实用新型提供的激光光束漂移量分离检测分析系统通过压电陶瓷驱动电源和压电陶瓷驱动对应的二维转动机构，对二维组平行镜进行调整，使激光束向平漂减小的方向转动，这样实现了对激光束平漂和角漂的抑制。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型结构示意图。
[0012]附图标记:1-激光器；2_光纤I禹合器；3_单模光纤；4_准直器；5_第一凸透镜；
6-刀口 ；7_第二凸透镜；8_平行镜组；9_角反射镜；10_第一分光镜；11_第二分光镜；12-第一四象限光电探测器；13_第二四象限光电探测器；14-DSP ;15-驱动电源；16_ 二维微位移工作台；17-X向压电陶瓷；18-Y向压电陶瓷。
【具体实施方式】
[0013]为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。
[0014]本实用新型提供的激光光束漂移量分离检测分析系统，激光光束漂移量分离检测分析系统主要包括激光器1、光纤稱合器2、单模光纤3、准直器4、第一凸透镜5、刀口 6、第二凸透镜7、平行镜组8、角反射镜9、第一分光镜10、第二分光镜11、第一四象限光电探测器12、第二四象限光电探测器13、二维微位移工作台16、X向压电陶瓷17和Y向压电陶瓷18，其中，平行镜组8和角反射镜9分别对应设置有相应的二维微位移工作台16，每个二维微位移工作台16分别连接对应的X向压电陶瓷17和Y向压电陶瓷18。检测分析系统还包括DSP14和驱动电源15，所述DSP14和驱动电源15连接，所述第一四象限光电探测器12、第二四象限光电探测器13分别与DSP14连接。所述驱动电源15还分别与X向压电陶瓷17和Y向压电陶瓷18连接。
[0015]其工作原理是:激光器I出射的光束经光纤耦合器2进入单模光纤3，进行初级准直后变为平行光射向第一凸透镜5汇聚于焦点，并被压电陶瓷所驱动的刀口 6所切割调制，变为交流信号，由后续第二凸透镜7转换成平行光束后射向平行镜组8，其中出射的光经角反射镜9转向，然后经过第一分光镜1(BSl)和第二分光镜11(BS2)(为了平衡角漂检测光束和平漂检测光束的功率分配，这里选用分光比分别是1:1和3: 7的分光镜)，BS1反射的光照射在第一四象限光电探测器12(QPD1)中心上用于探测光束的平漂，BS2反射的光经聚焦物镜聚焦在第二四象限光电探测器13(QPD2)的中心，QPD2位于聚焦物镜的焦平面上，用于探测光束的角漂移量。QPDl和QPD2把接收到的光强信号经弱信号光电检测电路，经过相应变换后传到DSP14中，DSP14首先依据QPD2检测激光束的二维角漂分量，通过压电陶瓷驱动电源15和压电陶瓷驱动相应的二维转动机构，对角反射镜9进行调整，使激光束向角漂减小的方向转动，同时DSP依据QPDl检测的激光束的二维平漂分量(角漂分量已被实时分离)，通过压电陶瓷驱动电源15和压电陶瓷驱动对应的二维转动机构，对二维平行镜组8进行调整，使激光束向平漂减小的方向转动，这样实现了对激光束平漂和角漂的抑制。
[0016]以上所述之【具体实施方式】为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本【具体实施方式】，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种激光光束漂移量分离检测分析系统，其特征在于:所述激光光束漂移量分离检测分析系统主要包括激光器(I)、光纤耦合器(2)、单模光纤(3)、准直器(4)、第一凸透镜(5)、刀口(6)、第二凸透镜(7)、平行镜组(8)、角反射镜(9)、第一分光镜(10)、第二分光镜(11)、第一四象限光电探测器(12)、第二四象限光电探测器(13)、二维微位移工作台(16)、X向压电陶瓷(17)和Y向压电陶瓷(18)，其中，平行镜组⑶和角反射镜(9)分别对应设置有相应的二维微位移工作台(16)，每个二维微位移工作台(16)分别连接对应的X向压电陶瓷(17)和Y向压电陶瓷(18)。
2.根据权利要求1所述的激光光束漂移量分离检测分析系统，其特征在于:所述检测分析系统还包括DSP (14)和驱动电源(15)，所述DSP (14)和驱动电源(15)连接，所述第一四象限光电探测器(12)、第二四象限光电探测器(13)分别与DSP(14)连接。
3.根据权利要求2所述的激光光束漂移量分离检测分析系统，其特征在于:所述驱动电源(15)还分别与X向压电陶瓷(17)和Y向压电陶瓷(18)连接。
4.根据权利要求1所述的激光光束漂移量分离检测分析系统，其特征在于:所述激光器(I)出射的光束经光纤耦合器(2)进入单模光纤(3)，经过准直器(4)后变为平行光射向第一凸透镜(5)汇聚于焦点，并被刀口(6)所切割调制，变为交流信号，由第二凸透镜(7)转换成平行光束后射向平行镜组(8)，其中出射的光经角反射镜(9)转向，然后经过第一分光镜和第二分光镜，第一分光镜反射的光照射在第一四象限光电探测器中心上，第二分光镜反射的光经聚焦物镜聚焦在第二四象限光电探测器的中心上，第二四象限光电探测器位于聚焦物镜的焦平面上。
【文档编号】G01B11/27GK204007549SQ201420453645
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】郑敏 申请人:郑敏