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专利名称：一种红外激光测量像面对准装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种红外激光测量像面对准装置，属于光电测量技术领域。
背景技术：
激光自从出现以来因其具有高亮度、单色性好、方向性强等相关特点受到研究人员的广泛关注。随着激光技术的不断发展，激光已愈来愈多地应用于人们的生产生活和军事战争的各个领域。在各种应用中，都需要对激光光束的各项参数进行测试，尤其在军事领域，激光光束质量的精确计量对激光器性能的评价至关重要。目前使用激光光束质量测试方法中，很多激光光束参数(如束散角)的测量使用光电法，即激光经过一个或几个光学系统经过处理后，由像面接收装置接收激光信号，再做进一步计算分析处理。为减小激光经光学系统产生像差对测试结果的影响，通常要求激光沿光学系统光轴入射，并且为避免出现像面接收装置接收信号不完整等问题，要求像面接收到的激光光斑位于像面中心位置区域。为达到上述要求，每次进行激光参数测试都需对待测激光进行光路调节和像面中心对准调节，不仅操作繁琐费时，而且由于每次调节都需要通过相机采集的图像进行判断是否对准，影响相机性能甚至对相机造成损伤。

发明内容
为了实现对不可见红外激光的精确像面对准操作，本发明提出一种红外激光测量像面对准装置。一种红外激光测量像面对准装置，如图I所示，该装置由被测激光器10、指示激光器8、第一反射镜6、第二反射镜7、第一分光棱镜3、第二分光棱镜4和对准分划板5组成； 其中，被测激光器10置于四维光学调整架上，可进行高低、水平、俯仰和方位调节；指示激光器8为波长为532nm的绿光激光器；第一反射镜6和第二反射镜7是直径为2. 54cm的平面反射镜，分别置于二维光学调整架上，可进行俯仰和方位调节；第一分光棱镜3和第二分光棱镜4分别是由两个三角棱镜胶合而成的直角分光棱镜,第一分光棱镜3用于将来自被测激光器10的入射激光分光，一部分入射到CCD相机9，另一部分经第二分光棱镜4照射在对准分划板5上，对准分划板5为直径为5cm的带有上转换材料及背光源的十字线分划板； 第二分光棱镜4用于将依次经过第一反射镜6和第二反射镜7反射的指不激光器8的输出激光反射到第一分光棱镜3上，并经第一分光棱镜3反射输出作为外部指示。该系统工作过程如下本发明装置位于光学系统I和CXD相机9之间，在进行光学系统调整时保证光学系统I的光轴通过CXD相机9的中心以及对准分划板6的十字线中心，并与指示激光器8 的输出光束位置重合。系统工作时，将指示激光器8发射的激光束经第一反射镜6、第二反射镜7、第二分光棱镜4和第一分光棱镜3输出作为被测激光器10出射口的位置指不,调整四维光学调整平台，使被测激光器10的光束出射口与指示激光器8的输出光束位置重合；关闭指示激光器8的电源，打开被测激光器10的电源开关，观察对准分划板6是否有光斑以及光斑是否在十字线中心，通过调节四维光学调整架的俯仰和方位调节，将光斑调整到对准分划板6 的十字线中心，最终实现了红外激光到CCD相机9像面的精确对准。有益效果本发明提出一种宽光谱激光束散角测量系统。由可见光CCD相机和近红外CCD 相机得到激光光斑图像，实现了对宽光谱400nm-1700nm范围内任意波长激光束散角的测量。由系统中光学系统焦距及所选择相机的分辨率，保证了激光束散角测量精度达到 O.02mrado本发明提出一种红外激光测量像面对准装置。待测激光通过内部指示激光指示器的指示激光可以方便快速地找到系统光轴及像面中心位置，再通过微调使待测激光瞄准对准分划板的十字刻线中心，即可准确对准像面中心，通过上转换材料可以将不可见的红外激光转换为可见光。本发明免去每次使用光学系统前繁琐的光路准直调节和像面调节步骤，以及可能带来的对相机的损伤，实现了待测激光与像面的快速、精确对准。


图I是一种红外激光测量项目对准装置的结构示意图，此图也是说明书摘要附图，其中，10为被测激光器，I为激光测量光学系统，2为调整平台，3为第一分光棱镜，4为第二分光棱镜，5为对准分划板,7为第二反射镜,6为第一反射镜,8为指不激光器,9为(XD 相机。
具体实施例方式一种红外激光测量像面对准装置，如图I所示，该装置由被测激光器10、指示激光器8、第一反射镜6、第二反射镜7、第一分光棱镜3、第二分光棱镜4和对准分划板5组成； 其中，被测激光器10置于四维光学调整架上，可进行高低、水平、俯仰和方位调节；指示激光器8为波长为532nm的绿光激光器；第一反射镜6和第二反射镜7是直径为2. 54cm的平面反射镜，分别置于二维光学调整架上，可进行俯仰和方位调节；第一分光棱镜3和第二分光棱镜4分别是由两个三角棱镜胶合而成的直角分光棱镜,第一分光棱镜3用于将来自被测激光器10的入射激光分光，一部分入射到CCD相机9，另一部分经第二分光棱镜4照射在对准分划板5上，对准分划板5为直径为5cm的带有上转换材料及背光源的十字线分划板； 第二分光棱镜4用于将依次经过第一反射镜6和第二反射镜7反射的指不激光器8的输出激光反射到第一分光棱镜3上，并经第一分光棱镜3反射输出作为外部指示。该系统工作过程如下本发明装置位于光学系统I和CXD相机9之间，在进行光学系统调整时保证光学系统I的光轴通过CXD相机9的中心以及对准分划板6的十字线中心，并与指示激光器8 的输出光束位置重合。系统工作时,将指不激光器8发射的激光束经第一反射镜6、第二反射镜7、第二分光棱镜4和第一分光棱镜3输出作为被测激光器10出射口的位置指不,调整四维光学调整平台，使被测激光器10的光束出射口与指示激光器8的输出光束位置重合；关闭指示激光器8的电源，打开被测激光器10的电源开关，观察对准分划板6是否有光斑以及光斑是否在十字线中心，通过调节四维光学调整架的俯仰和方位调节，将光斑调整到对准分划板6 的十字线中心，最终实现了红外激光到CCD相机9像面的精确对准。
权利要求
1.一种红外激光测量像面对准装置，该装置由被测激光器(10)、指示激光器(8)、第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第一分光棱镜(3)、第二分光棱镜(4)和对准分划板(5)组成；其中，被测激光器(10)置于四维光学调整架上，可进行高低、水平、俯仰和方位调节；指不激光器(8)为波长为532nm的绿光激光器；第一反射镜(6)和第二反射镜(7)是直径为 .2. 54cm的平面反射镜，分别置于二维光学调整架上，可进行俯仰和方位调节；第一分光棱镜(3)和第二分光棱镜(4)分别是由两个三角棱镜胶合而成的直角分光棱镜,第一分光棱镜(3)用于将来自被测激光器(10)的入射激光分光，一部分入射到CCD相机(9)，另一部分经第二分光棱镜(4)照射在对准分划板(5)上，对准分划板(5)为直径为5cm的带有上转换材料及背光源的十字线分划板；第二分光棱镜(4)用于将依次经过第一反射镜(6)和第二反射镜(7)反射的指示激光器(8)的输出激光反射到第一分光棱镜(3)上，并经第一分光棱镜(3)反射输出作为外部指不；该系统工作过程如下本发明装置位于光学系统(I)和CCD相机(9)之间，在进行光学系统调整时保证光学系统(I)的光轴通过CCD相机(9)的中心以及对准分划板(6)的十字线中心，并与指示激光器(8)的输出光束位置重合；系统工作时，将指不激光器(8)发射的激光束经第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第二分光棱镜(4)和第一分光棱镜(3)输出作为被测激光器(10)出射口的位置指示，调整四维光学调整平台，使被测激光器(10)的光束出射口与指示激光器(8)的输出光束位置重合； 关闭指示激光器⑶的电源，打开被测激光器(10)的电源开关，观察对准分划板(6)是否有光斑以及光斑是否在十字线中心，通过调节四维光学调整架的俯仰和方位调节，将光斑调整到对准分划板￠)的十字线中心，最终实现了红外激光到CCD相机(9)像面的精确对准。
全文摘要
本发明涉及一种红外激光测量像面对准装置，属于光电测量技术领域。该装置由指示系统和对准系统两部分组成。指示系统中指示激光器发出指示激光，经反射镜和分光棱镜后输出，给出光轴及像面中心位置指示激光；待测激光沿指示激光指示方向入射到测量系统，对准系统的对准分划板给出入射激光的位置，为待测激光瞄准像面中心提供指示，并且能够将不可见的红外激光转换为可见指示光，待测激光瞄准分划板的十字刻线中心，即瞄准了像面中心。本发明实现了待测激光与系统光轴和像面中心的快速、精确对准。
文档编号G01B11/26GK102589684SQ20111041511
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者刘爱伟, 姜会林, 杨进华, 王菲, 韩文波, 韩福利 申请人:长春理工大学