[发明专利]一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统

说明书

本发明属于光学精密装调技术领域，特别涉及一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统；在本发明内，应用温度监控模块对被测光学组件周边的温度进行监测的同时，也应用振动监控模块对被测光学组件的振动情况进行监测，应用内部位姿监测模块对被测光学组件的自身姿态情况进行监测；本发明能够在进行性能测试的同时，同步监测外部环境状态，为后续的精密装调提供数据依据，而且还同时衡量光学组件相对于系统整体以及相对于自身机械结构的位置变化。

技术领域

本发明属于光学精密装调技术领域，特别涉及一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统。

背景技术

在光学精密装调技术领域中，对于多光学组件构成的复杂光机电系统而言，光学组件装配精度要求极高；与此同时，由于整套光机电系统极其复杂，难以利用机械方式实现自动装配，因此，通常装调方法为借助辅助工装的人工装调，但由于人工装配及机械辅助工装精度有限，难以达到极高的装配精度要求水平，因此，设计时，光学组件通常具有高精度的6自由度调整能力，在人工装配完成后，利用自身的精密调整能力进一步装调，以达到最终的装配精度。

装配完成前，通常均需要对可调整的光学组件进行必要的性能测试工作，以验证整体设计是否满足预期的指标要求，当前的性能测试系统，多为直接利用高精密光学测量仪器，例如激光干涉仪等，搭建性能测试系统；但考虑到复杂系统真实工作环境与测试环境通常存在较大差异，因此，有必要设计一种行之有效的测试系统，能够在完成基本性能测试的同时，同步测试当前的外部环境状态。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统，其应用温度监控模块对被测光学组件周边的温度进行监测的同时，也应用振动监控模块对被测光学组件的振动情况进行监测，应用内部位姿监测模块对被测光学组件的自身姿态情况进行监测。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统，其与上位机进行连接，其中，包括：

温度监控模块，用于对被测光学组件周边的温度进行监测；

振动监控模块，用于对被测光学组件的振动情况进行监测；

内部位姿监测模块，用于对被测光学组件的自身姿态情况进行监测。

作为本发明的一种改进，还包括：

外部位姿监测模块，用于对被测光学组件的所处水平面的姿态情况进行监测。

作为本发明的进一步改进，所述温度监控模块包括温度信号处理单元及若干个温度传感器，所述温度信号处理单元分别与所述上位机、温度传感器连接，所述温度传感器安装在所述被测光学组件的边上。

作为本发明的更进一步改进，所述振动监控模块包括振动信号处理单元及振动传感器，所述振动信号处理单元分别与所述上位机、振动传感器连接。

作为本发明的更进一步改进，所述内部位姿监测模块包括位置传感器信号处理单元及六个位置传感器，所述位置传感器信号处理单元分别与所述上位机、位置传感器连接。

作为本发明的更进一步改进，六个所述位置传感器分为三组，每组包括两个所述位置传感器，三组位置传感器分别连接在所述被测光学组件的不同的侧边上。

作为本发明的更进一步改进，在每组中两个所述位置传感器分别横向和竖向安装在所述被测光学组件上。

作为本发明的更进一步改进，所述位置传感器的接线端接入所述位置传感器信号处理单元内，所述位置传感器信号处理单元通过RS-232总线插入所述上位机内。

作为本发明的更进一步改进，所述外部位姿监测模块包括激光干涉仪与测试镜，所述激光干涉仪与所述被测光学组件均固定在同一光学平台上且相向设置，所述测试镜固定在所述被测光学组件上，所述激光干涉仪与所述测试镜校准水平对齐，所述激光干涉仪与所述上位机连接。