[发明专利]一种激光光束角度偏移探测装置

说明书

本发明公开了一种激光光束角度偏移探测装置，包括分束器、平凸透镜、平面反射镜和两台二维位置探测器，所述分束器上方、下方、右方分别设有平面反射镜；所述分束器与其右侧平面反射镜之间设有平凸透镜，分束器下方还设有二维位置探测器一和二维位置探测器二，所述平凸透镜、平面反射镜和二维位置探测器二安装要求为分束器滤过的光束经过平凸透镜、平面反射镜和二维位置探测器二时的光程等于平凸透镜的焦距，即保证二维位置探测器的探测面与平凸透镜的焦平面重合。其优点在于，凸透镜消除空间平移偏移带来的误差，将微小的角度偏移通过平凸透镜放大成为二维位置探测器上一个长度偏移量，通过高精度二维位置探测器实现更高精度的角度偏移探测。

技术领域

本发明涉及激光光束偏移探测领域，特别是涉及一种激光光束角度偏移探测装置。

背景技术

在光学系统中，光束指向精度是影响系统性能的一个重要因素之一。导致光束指向偏移的主要原因是外界环境的各种动态干扰，比如温度变化，大气湍流，烟雾灰尘以及平台抖动，大地振动等机械振动。由于载体颠簸造成的扰动会引起激光雷达发射光束的指向性改变，导致激光雷达出现较大的测量误差，甚至不能正常工作。为了实现激光雷达的测量的准确性，需要保证雷达在各种载体上的光束指向性稳定，目前，可以采取整体稳定和发射光路稳定两种方法实现。而由于激光雷达体积较大，采用整体稳定的方法在指向性控制精度和制造成本上都有较大的困难，成本也很高。

发明内容

为克服上述内容，本申请提供一种针对超快激光的高精度的光束偏移探测，能够实现对光束角度偏移的高精度探测。其技术方案为，

一种激光光束角度偏移探测装置，包括分束器、平面反射镜、平凸透镜和两台二维位置探测器，所述分束器上方、下方、右方分别设有平面反射镜；所述分束器与其右侧平面反射镜之间设有平凸透镜，分束器下方还设有二维位置探测器一和二维位置探测器二，所述平凸透镜、平面反射镜和二维位置探测器二安装要求为分束器滤过的光束经过平凸透镜、平面反射镜和二维位置探测器二时的光程等于平凸透镜的焦距，即保证二维位置探测器的探测面与平凸透镜的焦平面重合。

进一步的，所述分束器、平凸透镜和分束器二右侧的平面反射镜的中心位置都在一个水平面上。

进一步的，所述分束器上方、下方安装的两个平面反射镜成平行状态。

进一步的，所述二维位置探测器二与水平线成一定夹角，便于接收平面反射镜反射的光束。

进一步的，所述二维位置探测器一和二维位置探测器二通过探测器控制器与外部上位机连接，将光束角度偏移量的信号发送至上位机。

进一步的，所述分束器与水平线成45度夹角。

有益效果

1)简单易行，能够实现针对超快激光的高精度的光束偏移探测；

2)能够发掘空间稳定激光光束加工潜力，缩小常规环境变化引起的激光加工误差，为超快激光高深径比圆孔制造等高品质制造工艺提供设备支撑；满足军工、航空航天行业中器件小型化、精品化生产需求为航空航天设备关键部件减阻减反结构制造提供有力支撑。

附图说明

图1为结构原理图；

图2为角度偏移探测等效图；

1-分束器；2-平凸透镜；3-平面反射镜一；4-平面反射镜二；5-平面反射镜三；6-二维位置探测器一；7-二维位置探测器二；8-探测器控制器。

具体实施方式

下面结合附图1-2和具体实施例对技术作进一步说明，以助于理解本发明的内容。