[发明专利]一种基于差动补偿的光电自准直装置及方法

权利要求书

1.一种基于差动补偿的光电自准直装置，包括光源、小孔光阑、第一分光棱镜、准直物镜、差动补偿器、待测平面镜、CCD图像传感器，其特征在于，差动补偿器由第二分光棱镜和参考平面镜组成。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述光源为半导体激光二极管。

3.根据权利要求1所述的一种基于差动补偿的光电自准直方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、光源发出的光束经小孔光阑、第一分光棱镜和准直物镜后形成准直光束并出射；

步骤二、所述的准直光束入射至差动补偿器，该差动补偿器的第二分光棱镜将入射的准直光束分为透射光束和反射光束；

步骤三、步骤二获得的透射光束经待测平面镜反射后作为测量光束，所述测量光束携带了待测平面镜的偏转角度信息并沿原光路返回，再次经第二分光棱镜、准直物镜和第一分光棱镜后被CCD图像传感器所接收，形成测量信号；

步骤四、步骤二获得的反射光束经参考平面镜反射后作为参考光束，所述参考光束携带了光束漂移量信息并沿原光路返回，再次经第二分光棱镜、准直物镜和第一分光棱镜后被CCD图像传感器所接收，形成参考信号；

步骤五、将所述待测平面镜旋转，根据自准直原理可计算出待测平面镜的偏转角度：

其中：θ为待测平面镜的偏转角度，Δ为测量光束的光斑在CCD图像传感器上的位移，f为准直物镜的焦距；

步骤六、将所述参考平面镜旋转，直到CCD图像传感器上测量光束的光斑与参考光束的光斑足够靠近且完全分离；

步骤七、根据参考光束计算出漂移量，实时补偿测量光束中的漂移量，依据差动补偿公式计算出待测平面镜的准确偏转角度：

其中：θ’为待测平面镜的准确偏转角度，δΔ为参考光束的光斑在CCD图像传感器上的位置漂移量。