[发明专利]一种基于CQP的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置及方法

权利要求书

1.一种基于校准四象限对CQP的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，包括激光光源、CQP系统、参考标准件和三坐标测量机，其中：

所述CQP系统包括一个分束镜和两个探测器；

所述三坐标测量机用于测量所述参考标准件的位置信息；

调节所述激光光源与所述CQP系统的位置使激光光束光轴与所述CQP系统的主轴重合，采用所述三坐标测量机计算所述CQP系统主轴与所述参考标准件的相对位置关系；在安装激光干涉仪上的光学元件时，将CQP系统放置在目标安装位置，根据设计光轴位置结合所述相对位置关系，采用所述三坐标测量机计算所述参考标准件的安装位置，并将所述参考标准件安装在相应位置；调节激光干涉仪中的光学元件使实际光束光轴与所述CQP系统的主轴重合，完成激光干涉仪与光轴精密定位调装。

2.根据权利要求1所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，所述探测器包括QPD。

3.根据权利要求2所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，所述两个探测器距离所述分束镜的分束面的光程不相等。

4.根据权利要求2所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，所述装置还包括调制单元和数据处理单元；所述激光光源出射的激光光束经所述调制单元的功率调制后输入所述CQP系统中，调制后的激光光束经所述分束镜分束后以不同角度入射至所述两个探测器中，所述探测器分别将输出信号发送至所述数据处理单元中进行处理，得到解调后的输出信号。

5.根据权利要求1所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，所述装置还包括基底，所述CQP系统、参考标准件设置在所述基底上。

6.一种基于CQP的激光干涉仪与光轴精密定位调装方法，应用于权利要求1~5任一项提出的基于CQP的激光干涉仪与光轴精密定位调装装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：调节所述激光光源与所述CQP系统的位置使激光光束光轴与所述CQP系统的主轴重合；

S2：采用所述三坐标测量机计算所述CQP系统主轴与所述参考标准件的相对位置关系；

S3：将CQP系统放置在目标安装位置，根据设计光轴位置结合所述相对位置关系，采用所述三坐标测量机计算所述参考标准件的安装位置，并将所述参考标准件安装在相应位置；

S4：调节激光干涉仪中的光学元件使实际光束光轴与所述CQP系统的主轴重合，完成激光干涉仪与光轴精密定位调装。

7.根据权利要求6所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装方法，其特征在于，所述CQP系统采用差分功率传感方法对入射光进行光功率信号采集。

8.根据权利要求7所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装方法，其特征在于，所述光束光轴与CQP系统的主轴重合的判断依据包括：所述CQP系统中的两个探测器的输出信号经数据处理单元解调处理后分别为零。

9.根据权利要求6所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装方法，其特征在于，所述CQP系统主轴与所述参考标准件的相对位置关系通过采用三坐标测量机测量参考标准件各个面的法向量及顶点位置数据并进一步解算得到。

10.根据权利要求9所述的激光干涉仪与光轴精密定位调装方法，其特征在于，所述S2步骤中，其具体步骤包括：

S21：采用所述三坐标测量机测量参考标准件各个面的法向量及顶点位置；

S22：围绕激光光轴方向将所述CQP系统旋转固定角度，跳转执行S21步骤，至旋转次数大于N次，执行S23步骤；其中N≥3；

S23：根据所述参考标准件的法向量及顶点位置数据，解算得到激光光轴的方向矢量及空间坐标，进一步计算得到CQP系统主轴与参考标准件的相对位置关系。