[发明专利]一种激光透射靶标及激光准直方法

说明书

本发明公开了一种激光透射靶标及激光准直方法。本发明的激光透射靶标，其特征在于，包括“V”字形棱镜、长方体棱镜、直角三棱镜和CCD相机；该“V”字形棱镜相对的竖直平面M1、M6分别为入射面和出射面，该“V”字形棱镜的四个斜面分别标记为M2、M3、M4、M5，其中，竖直平面M1分别与内侧斜面M2、外侧斜面M3相交，竖直平面M6分别与内侧斜面M5、外侧斜面M4相交；该直角棱镜的斜面与该“V”字形棱镜的斜面M2平行，该长方体棱镜的一个平面与该“V”字形棱镜的M6面平行固定，该CCD相机用于接收从斜面M5出射的光束。本发明实现了设备的在线同步准直以及实时位移监测。

技术领域

本发明属于激光技术领域，涉及一种激光透射靶标及激光准直方法。

背景技术

激光由于其亮度高、方向性好的特点可以用于设备的准直。激光准直的原理：以激光束的能量中心点的连线为基准线，激光束照射在靶标上，靶标里面的光斑探测器测量得到靶标相对于激光基准线的位置信息，将靶标安装在待测设备上，进而可以得到设备与设备之间的相对位置关系。对于多台设备的准直，基于常规靶标的激光准直是采用靶标移动测量的方法，即将靶标安置在当前待准直的设备上，测量设备相对于激光束的位置，然后移开这个靶标，让激光束通过，再将靶标安置在下一个待准直的设备上，这样依次测量，即得到所有设备相对于激光束的位置关系。由于这种常规的靶标会阻挡或改变激光的传播，而导致下游的靶标无法接收到激光，因此，这种常规靶标不能用于多设备的在线同步准直以及实时位移监测。

常规靶标及激光准直方法：首先用激光做一条基准线，然后将待测设备放在光路中，在待测设备上放置CCD相机。在准直时，先让光束通过第一台待准直设备上的CCD相机，得到设备相对于基准线的X-Y偏差，通过调节设备可以对第一个设备进行准直。调节完之后将第一个设备上的CCD移开，让光束照射在下个待准直设备上的CCD相机，从而对此设备进行准直，如图1所示。

为了减少CCD相机的使用，也有利用可调光圈代替每一个待测设备上的CCD相机，如图2所示，准直方法为：首先用激光做一条基准线，并照射在最后面的CCD相机上，将带测量设备放在激光器和CCD的光路中间，然后分别在每个待测设备上放置可调光圈。先让所有的光圈开到最大，不影响光束传播。在准直时，将第一个光圈缩小，然后用CCD相机记录光束通过这个光圈后的光斑分布以及光斑位置，这样就可以得到光圈相对于基准线的X-Y偏差，然后将第一个光圈打开，同时将第二个光圈缩小，从而得到第二个光圈的X-Y偏差。重复该过程便可得到所有设备相对于基准激光束的位置关系，进而对每一个设备进行调节准直。

如果同时缩小两个或两个以上光圈，则每个缩小的光圈都会对最后CCD接收到的光斑产生作用，因此这种方法每次只能测量一个位置点。

为了使激光靶标相互之间不影响可以利用分束镜对光束进行分束。让一部分激光束通过分束镜，另外一部分光束反射进入探测器上。其光路如图3(a)所示，光束通过反射镜M1后，在前表面进行反射，反射光进入探测器，这样可以得到靶标相对于激光基准线的相对偏差，另外一束光折射后透过反射镜，这样就可以在后面放置相同的靶标进行探测，但是激光束每经过一个这样的靶标就会产生一个偏移。