[发明专利]一种多角度激光散射测量平台

说明书

一种多角度激光散射测量平台，由滚转组件、俯仰组件和方位组件三个部分组成，方位组件通过方位地脚组件安装在实验室的地基上，俯仰轴系组件由俯仰U型框架(13)与俯仰左轴承(34)和俯仰右轴承(14)外圈用螺钉固联在一起，滚转组件由滚转框架(11)左右两端面分别与前滑块(2)和后滑块(4)用螺钉固联在一起；照射光源(10)安装在滚转框架的上端面，可实现滚转±90度、俯仰±93度和方位360度三个自由度旋转运动，并且能在规定的角位置上精确定位。

(一)技术领域

本发明涉及一种激光散射测量平台，尤其是涉及一种多角度激光散射测量平台。可应用于多种介质的光学性能测试，特别是应用于多种介质激光散射性能的测试。

(二)背景技术

入射光的电磁波与传播介质中的粒子相互作用产生了散射现象，有一定形状和介电特性的光学表面的散射场分布是确定的，包含着光学表面的几何形状和电磁特性等信息。由于激光散射测量具有测量范围宽、测量快速、测量精度高、非接触和重复性好等优点。已经在半导体工业、表面检测、生物医学、航空航天、天文探测、大气环境、军事侦察和地质地理等领域有了广泛的应用。

角分辨散射仪器能够获得散射光的空间分布，因此角分辨空间激光散射测量技术的研究就具有了重要意义，使用常规的测试平台测试时，仅能实现天顶角为0～90度的半球空间散射光测量，因此降低了测试效率，并且俯仰组件是悬臂结构，零部件变形量大，影响测试平台的运动精度。

因此，多角度激光散射测量平台所使用的材料、驱动方式以及结构形式必须要有所改进，才能满足这种需求。

(三)发明内容

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

将多角度激光散射测量平台设计为串联机构，滚转组件在机构的最末端，方位组件在机构的初始端，三个轴系都由伺服电机配合减速机构驱动；

为了能够真实的模拟实际使用状态，将多角度激光散射测量平台中俯仰框架改为U型结构，将悬臂结构改为U型结构，在滚转从动齿轮和俯仰U型框架的后端安装圆弧导轨并配合滑块构成滚转轴系；在俯仰U型框架的前端安装滚转从动齿轮，与滚转主动齿轮配合构成驱动机构，将天顶角的测试范围从0～90度增加至0～180度；将俯仰左右支架增高，俯仰角的测试范围从±90增加至±93度。

将俯仰框架设计为U型半封闭结构，对滚转组件有了稳定的支撑，降低了零部件的变形量，提高了测量平台的运动精度；采用铝合金焊接的方式制造俯仰U型框架，以降低俯仰组件整体的重量，减小俯仰主动齿轮、俯仰行星齿轮减速机、俯仰蜗轮蜗杆减速机和俯仰伺服电机的额定输出扭矩。

(四)发明特点

为了能够尽可能的消除俯仰框架变形所带来的影响，本发明提供了一种多角度激光散射测量平台，这种多角度激光散射测量平台具有以下特点：

1.上述结构形式的测量平台，在进行激光散射性能测试时，可任意调整“被测设备”的高度和方位，同时也增加了天顶角的运动范围，使“照射光源”可运动至半球表面的任意位置，提高了“被测设备”散射特性测试的效率，节省了人工成本。

2.俯仰U型框架采用半封闭的铝合金材料焊接制造，因此，提高了支撑的稳定性并降低了俯仰框架的重量；提高滚转轴系和俯仰轴系的位置精度，提升了散射特性的测试数据的准确性。

3.上述结构形式的测量平台，三个轴系所采用的反馈元件是伺服电机自带的角度编码器，系统控制为半闭环控制。

(五)附图说明

图1是本发明滚转组件局部示意图

图2是本发明示意图

图3是本发明俯仰组件局部示意图

图4是本发明组件示意图

图5是本发明正视图