[发明专利]一种具备激光束导向功能的激光自准直仪的实现方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种激光自准直仪，具体涉及的是一种具备导向功能、并可发射高功率共光路平行激光束的激光自准直仪及其实现方法。

背景技术

自准直仪是以标定直线的一种工程测量仪器，目前被广泛应用于光学精密机械行业，是光学调校中必备的计量仪器。自准直仪利用自身发射的平行光检验待测光学元件平面反射回的光束偏转，然后成像于CCD检测仪的靶面上，得到物质信息，继而实现待检光学元件的角度检验及基准定位。 

然而，为了避免强反射光对人眼或CCD检测仪的干扰，传统白炽灯光源准直仪及近几年逐渐兴起的激光光源准直仪的光强度均保持在了一个比较弱的成都（激光强度一般在2mw水平，白炽灯的强度还会更低些）。经过准直过后的光束在白天较明亮的环境中无法用肉眼看见。这一缺陷使得光学元件在光路中的定位变得很不方便，同时在作为设备基准时因为没有可见激光作为导引，也使其功能受到了很大的限制，导致自准直仪的实用性被大大降低。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提供了一种具备激光束导向功能的激光自准直仪，可以避免CCD检测仪受到强激光、杂散光和高强度激光回波的干扰，确保激光自准直仪激光光源的功率不受限制，使其既可以完成传统准直仪的所有功能，又可以实现高亮度平行激光定位导向的功能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具备激光束导向功能的激光自准直仪，包括激光器，沿着该激光器的激光输出光路依次设置的分光镜和准直透镜，以及位于分光镜上方的CCD检测仪，还包括由下往上依次拉直分布的用于定位调距的分划板、用于隔绝强激光的滤光片和用于成像、并带有分化板的目镜；所述目镜位于CCD检测仪的下方，而所述分划板则位于分光镜的正上方。

进一步地，沿着所述准直透镜射出激光光束的光路处还设有聚焦镜。

作为优选，所述激光器为高功率半导体激光器。

按照上述硬件结构基础，本发明基于同一个发明构思下，还提供了两种关于该激光自准直仪的实现方案，分别如下：

方案一

其包括以下步骤：

（1）激光器发射一束激光光束，并经由分光镜分光后射入准直透镜中；

（2）准直透镜将射入的激光光束进行准直，形成一束平行的激光光束，并射向待检光学元件；

（3）待检光学元件表面将激光光束依次反射回准直透镜和分光镜，并经由分光镜再反射至其上方的分划板中；

（4）分划板将接收的激光光束进行定位，然后射向滤光片；

（5）滤光片将接收到的强激光和杂散光进行衰减和隔绝，并入射到目镜的分化板上；

（6）目镜将分化板及入射到分化板上的光斑成像到CCD检测仪靶面上。

方案二

其包括以下步骤：

（1）激光器发射一束激光光束，并经由分光镜分光后射入准直透镜中；

（2）准直透镜将射入的激光光束进行准直，形成一束平行的激光光束，并射入到聚焦镜；

（3）聚焦镜将平行的激光光束聚焦到放置于其焦点位置上的靶物；

（4）放置于聚焦镜焦点位置的靶物表面因受高功率密度的激光激发而产生拉曼散射光，被激发出的拉曼散射光和反射的激光光束依次反射回聚焦镜、准直透镜和分光镜，并经由分光镜再反射至其上方的分划板中；

（5）分划板将接收的光束进行定位，然后射向滤光片；

（6）滤光片将接收的激光光束完全隔绝，而其中的拉曼散射光透过滤光片射入到目镜的分化板中；

（7）目镜将分化板及入射到分化板上的光斑成像到CCD检测仪靶面上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明设计巧妙，结构合理，使用方便。

（2）本发明通过设置分划板、滤光片和目镜，在用于实现自准直功能时，待检光学元件反射回来的光束在经由物镜、分光镜反射后成像于分划板上进行定位，然后在经由滤光片衰减强激光回波、并隔绝杂散光后，由目镜把分化板及入射到分化板上的回波激光成像于CCD检测仪的靶面上，经过该种强激光转弱方式的处理，可以使射入的激光光束不会因为光度强而致使CCD检测仪处于饱和的状态，很好地消除了强光对CCD检测仪的干扰。