一種光源空間指向檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于激光系統安裝集成技術領域，具體而言涉及一種光源空間指向檢 測系統。
【背景技術】
[0002] 在大型光學系統安裝集成中，集成調試的工作量非常龐大。為了提高集成調試效 率，需在不同功能段開展并行調試作業，這時需要光源組件提供指向精確的可見光軸，開展 光路調試作業。
[0003]在線光路調試對精度要求非常嚴苛，光源組件在離線裝校時需按設計精確調試出 光源指向，其精度通常為微弧度量級，傳統的光學測試方法已無法滿足測量精度要求，迫切 需要一種高精度的光源指向檢測系統，提高在線光路調試精度。 【實用新型內容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種光源空間指向檢測系統。
[0005]本實用新型提供如下技術方案：
[0006] -種光源空間指向檢測系統，包括光源組件，所述光源組件包括光源2'、鏡片6'， 光源2 '按發射空間角度入射至鏡片6 '，其特征在于:在光源2 '入射方向一側設置自準直儀 3'、絕對測角儀4'，光源2'反射方向一側設置有大口徑標準鏡5'，將光源的反射光沿原光路 返回。
[0007] 進一步，在大口徑標準鏡5 '與鏡片6 '之間架設有小孔7 '及(XD元件8 '，使光源反射 光線的光斑從小孔7 '中心穿過入射至大口徑標準鏡;通過CCD元件8 '觀察，使大口徑標準鏡 5 '的反射光斑穿過小孔7 '中心。
[0008]進一步，鏡片6'法線、自準直儀3'光軸設置于同一水平面上。
[0009]進一步，自準直儀3'光軸相對于大地水平面平行。
[0010]本實用新型的有益效果如下：
[0011] 本實用新型運用大口徑標準鏡使將光源的入射光線指向間接轉換為標準鏡法線 指向，并利用自準直儀和絕對測角儀模擬鏡片和大口徑標準鏡法線指向，經過幾何光學轉 換關系，計算出精確的光源組件空間指向，巧妙地利用現有儀器設備設計了精確的檢測手 段，使檢測精度達到微弧度量級，具有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型光源空間指向檢測系統平面圖；
[0013]圖2是本實用新型光源空間指向檢測系統幾何光學關系圖。
[0014] 圖中標號：
[0015] Γ-鏡框;2 ' -光源;3 ' -自準直儀;4 ' -絕對測角儀;5 ' -大口徑標準鏡6 ' -鏡片;7 ' -小孔;8'_CCD;
[0016] l-α人;2-βΑ; 3-自準直儀光軸;4-旋轉后自準直儀光軸;5-β出;6-α出;7-光源光線在 水平面投影線;8_光源光線;9_標準鏡法線；10_β' ； 11_α' ； 12_鏡片法線。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型實施例，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的 所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018] 實施例1:
[0019]為了清楚的說明本實用新型的光源空間指向檢測系統，本實施例按照光源組件空 間指向檢測平臺示意圖1初步搭建好檢測平臺，一種光源空間指向檢測系統，包括光源組 件，所述光源組件包括光源2'、鏡片6'，光源2'按發射空間角度入射至鏡片6'，其特征在于： 在光源2'入射方向一側設置自準直儀3'、絕對測角儀4'，光源2'反射方向一側設置有大口 徑標準鏡5 '，將光源的反射光沿原光路返回。優選的方案中，在大口徑標準鏡5 '與鏡片6 '之 間架設有小孔7'及CCD元件8'，使光源反射光線的光斑從小孔7'中心穿過入射至大口徑標 準鏡;通過C⑶元件8 '觀察，使大口徑標準鏡5 '的反射光斑穿過小孔7 '中心。
[0020] 實驗系統設備技術指標為：
[0021] 絕對測角儀:測量范圍：0°~360°，測量精度：1〃 ；自準直儀測量精度:0.2〃。
[0022] 模擬光源:激光束直徑大于1_，發散角小于0.5mrad，角漂小于5yrad。
[0023] 大口徑標準鏡:反射面形PV值優于λ/2(λ= 632.8nm)。
[0024] 數顯水平儀:精度0.001°。
[0025]CCD像素數：2048X2048。
[0026]實際測量數據設計：
[0027]α入為547 · 2〃、β入為44。58' 34〃（對應的β，為135。V26")。
[0028]實驗中，其他參數取值：自準直儀旋轉前光軸相對于大地水平面夾角為Θ1，旋轉后 為θ2，Θ丨=θ2 = 〇°，鏡框上表面相對于大地水平面夾角為φ,φ=〇。
[0029]其光路圖如圖2所示，鏡片法線、自準直儀旋轉前后光軸出于同一水平面上(或與 大地水準面成固定夾角）。
[0030]光源入射光線在水平面上的投影夾角為α人，該投影與鏡片法線夾角為βΑ，同理定 義α出、β出，α'為標準鏡法線與自準直儀光軸的夾角，即測得的AngleΥ值;β'為自準直儀旋轉 前后光軸夾角，即測得的轉臺旋轉度數；
[0031]式中：
[0032]a入--光源入射光線在水平面上的投影夾角，rad;
[0033]βλ一一光源入射光線在水平面上的投影與鏡片法線夾角，rad;
[0034]α出--出射光線在水平面上的投影夾角，rad;
[0035]β出--出射光線在水平面上的投影與鏡片法線夾角，rad;
[0036]α'一一標準鏡法線與自準直儀光軸的夾角，rad;
[0037] β'一一自準直儀旋轉前和旋轉后的光軸夾角。
[0038] 本實施例的檢測過程如下：
[0039]a)按照光源組件空間指向檢測平臺示意圖1初步搭建好檢測平臺，打開CCD，待機 時間不小于0.5小時；
[0040]b)按照絕對測角儀使用說明書的要求和步驟連接整個絕對測角儀測試系統；
[0041] c)啟動測試軟件，完成絕對測角儀上自準直儀的初始化及調較，完成轉臺的初始 化；
[0042]d)將水平尺放置在光源組件鏡框上表面中心位置，調整光源組件姿態，使水平尺 水平；
[0043]e)旋轉絕對測角儀上的自準直儀，使之對準光源組件上的鏡片，并使鏡片在自準 直儀上成十字像，用轉臺鎖緊旋鈕對轉臺鎖緊。
[0044]f)將水平尺放置于絕對測角儀上的自準直儀上表面中心位置，調整自準直儀姿 態，使水平尺水平；
[0045]g)用光學角錐貼緊絕對測角儀上的自準直儀鏡頭，測試軟件上出現目標十字像， 將它設置為絕對參考點，拿走光學角錐；
[0046]h)點擊連續測量，調整光源組件姿態，使鏡片在自準直儀上的十字像的AngleX和AngleY均小于0 · 1〃 ；
[0047]i)依次重復d)和h)，最終使該兩個步驟中的狀態要求同時能滿足；
[0048]j)打開光源，待機時間不小于0.5小時；
[0049]k)架設小孔，使光源的光斑從小孔中心穿過；
[0050] 1)調整大口徑標準鏡姿態，使光源在標準鏡上的反射光沿原光路返回，判斷的依 據為通過CCD觀察激光光斑穿過小孔中心；
[0051] m)在測試軟件選取"全角測量"，點擊"轉臺清零"