[发明专利]一种激光光束聚焦定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光光束的空间形态调整领域，特别涉及一种激光光束聚焦定位方法。

背景技术

对于激光光斑检测成像系统，对光束聚焦定位的方法，目前解决的办法是考虑接收传感器能够容忍的光斑弥散程度，计算出光学系统会聚的焦点的景深，以此作为光学系统清晰度和机械设计的尺寸链控制要求。通常成像系统的聚焦定位是通过细螺纹的调焦环，带着聚焦光学系统朝向传感器端移动，直到所成像清晰度或弥散度能被接受为止。但是对于用会聚激光束作为激发光源的应用情形，通常情况是设计了足够的入射能量的冗余量，对聚焦点准确定位控制并没有很高要求。但是对于有些系统，例如耦合系统，要将激光光束会聚焦点耦合到50um直径以内的另一个光学系统的入瞳位置中，就必须有聚焦定位工装辅助，并且会聚光学系统应当安装在具有二维调节能力的安装座上进行。目前，这方面的技术方案和专利未有专门报道。

发明内容

本发明的目的在于，为解决上述问题，本发明提出一种激光光束聚焦定位方法，来弥补聚焦定位的空白，并提高聚焦定位的精度。

为实现上述发明目的，本发明提出一种激光光束聚焦定位方法，其特征在于，该方法具体步骤包括：

步骤1)：至少一束激光入射至第一反射镜，所述第一反射镜将激光光束反射至第二反射镜，所述第二反射镜将反射过来的激光光束反射，使得第二反射镜反射过来的激光光束穿过对应地工装组中的工装孔，实现激光光束第一次定位；其中，激光光束数与工装组数相等，所述工装组包括第一工装和第二工装，所述第一工装的孔中心与第二工装的孔中心在一条竖直线上；

步骤2)：在所述步骤1)第一次定位结束后，将所述步骤1)使用的工装组撤换下来，安装一个会聚工装组，在第二反射镜与会聚工装组之间设置透镜；其中，所述会聚工装组包括第一工装和第二工装，所述第一工装的孔中心与第二工装的孔中心在一条直线上，该直线与所述第一工装的孔底面垂直，透镜的聚焦点为第一工装孔中心与第二工装孔中心距离的中点；

步骤3)：至少一束激光通过所述步骤2)安装的透镜，调整透镜的位置使透射过来的光束会聚后，会聚光束先后通过所述步骤2)安装的会聚工装组中的第一工装孔和第二工装孔来实现激光光束聚焦精确定位。

所述步骤1)的工装组中的第一工装孔径和第二工装孔径大小相等。

所述步骤1)的工装组中的第一工装的壁厚和第二工装的壁厚大小相等。

所述步骤2)安装的会聚工装组中的第一工装孔径和第二工装孔径大小相等。

所述步骤2)安装的会聚工装组中的第一工装的壁厚和第二工装的壁厚大小相等。

本发明的优点在于，本发明采用带孔的精密加工的机械机构，作为光束聚焦定位的基准，通过光学系统安装的二维调节能力的安装座的微调实现准确的定位。这种方法保证了调试的各个步骤可以脱离对行业经验的依赖，使得光学系统调试的各个步骤程序化，因而提高了光学系统调试的效率和可靠性。

附图说明

图1为本发明的一种激光光束聚焦定位方法流程图；

图2为平行光束激光定位调整实例图；

图3为基于图2的会聚光束聚焦定位调整实例图；

图4为会聚光束定位原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的方法进行进一步详细的说明。

本发明提出一种激光光束聚焦定位方法，如图1所示，图1为本发明的一种激光光束聚焦定位方法流程图。该方法具体步骤包括：

步骤1)：至少一束激光入射至第一反射镜，所述第一反射镜将激光光束反射至第二反射镜，所述第二反射镜将反射过来的激光光束反射，使得第二反射镜反射过来的激光光束穿过对应地工装组中的工装孔，根据平行原理实现激光光束第一次定位；其中，激光光束数与工装组数相等，所述工装组包括第一工装和第二工装，所述第一工装的孔中心与第二工装的孔中心在一条竖直线上；

步骤2)：在所述步骤1)第一次定位结束后，将所述步骤1)使用的工装组撤换下来，安装一个会聚工装组，在第二反射镜与会聚工装组之间设置透镜；其中，所述会聚工装组包括第一工装和第二工装，所述第一工装的孔中心与第二工装的孔中心在一条直线上，该直线与所述第一工装的孔底面垂直，透镜的聚焦点为第一工装孔中心与第二工装孔中心距离的中点；

步骤3)：至少一束激光通过所述步骤2)安装的透镜，调整透镜的位置使透射过来的光束会聚后，会聚光束先后通过所述步骤2)安装的会聚工装组中的第一工装孔和第二工装孔来实现激光光束聚焦精确定位。