专利名称：一种微小角度的激光测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学检测领域，具体涉及一种测量微小光学元件或者光电子集成电路的微小角度的激光测量装置。
背景技术：
目前微小角度测量的仪器主要有激光准直仪和光电自准直仪。光电自准直仪需要有外接光源，光源以光纤管打入平行光管，结构复杂冗余，并且分划板和透镜系统精度要做的很高，提高了成本。而激光准直仪采用了高稳定性、高精度的光纤耦合的半导体激光发生器，内置精密校准装置，但是，由于激光光斑大小引起的误差，现有激光准直仪无法对光学元件等被测物的微小角度变化进行精确的测量。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种新型微小角度的激光测量装置，解决了现有技术对微小角度测量精度不足的问题。为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:该测量装置包括激光发生器、分光装置、探测器和用于调节激光束的束腰位置的透镜系统，所述激光发生器、分光装置和透镜系统依次沿同一轴线排列，探测器设置于分光装置的旁侧。所述测量装置还包括与激光束的束腰位置重合的反射装置。所述反射装置为平面全反镜。所述探测器为阵列CXD探测器。所述分光装置是可以将激光束分为透射激光束和反射激光束的装置。所述透镜系统为透镜组。本实用新型所述微小角度的激光测量装置，测量精度高，适用于各种微小的角度测量，不受测试面积及形状的限制，且由于束腰位置的光斑直径最�。梢韵杉す夤獍叽笮∫鸬奈蟛�。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为高斯光束通过失调透镜系统的光路图；图中:1为激光器，2为分光装置，3为探测器，4为透镜系统，5为反射镜，6为平面反射镜，z表示焦深，d表示聚焦光斑直径，f表示焦距，D表示入射激光束光斑直径。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1以及图2，本实用新型所述测量装置包括激光发生器、分光装置、探测器和用于调节激光束的束腰位置的透镜系统，所述激光发生器、分光装置和透镜系统依次沿同一轴线排列，探测器设置于分光装置的旁侧，所述探测器为阵列CCD探测器，所述分光装置是可以将激光束分为透射激光束和反射激光束的装置，如半透半反镜和全反镜组，分光棱镜等，所述透镜系统为透镜组。所述测量装置还包括与激光束的束腰位置重合的反射装置，所述反射装置为平面全反镜。上述测量装置在测量之前，应先设置其参考零位。其反射激光束位置不发生变化，当被测物的反射面没有偏转时，反射激光束与经过反射面反射后形成的接收激光束之间的距离为基准，理想条件下这个基准距离应为O。当被测物的反射面偏转时，接收激光束依次通过透镜系统、分光装置后由探测器测量其角度偏转值。具体测量步骤如下:I)使激光发生器发出的任意高斯激光束经过分光装置后分为透射激光束和反射激光束，反射激光束被分光装置处的探测器采集，透射激光束经由透镜系统调节束腰位置与被测物位置重合，可以多次调节激光束束腰位置，使测量结果更加精确，然后用探测器采集透射激光束经被测物的反射面反射回分光装置处的激光束，记录探测器上采集到的激光束的位置；2)当需要测量被测物的偏转角度时，再次记录探测器上采集到的激光束的位置；3)若被测物发生了偏转，则经被测物的反射面反射回分光装置处的激光束也会发生偏转，通过计算激光束的偏转角度得出被测物的角度变化。实施例参见图1以及图2，由激光器I发出的激光束Ltl经过分光装置2分为反射激光束L1和透射激光束L2,通常情况下激光器产生的激光束都是高斯激光束，反射激光束L1投射到探测器3上，透射激光束L2经过透镜系统4被反射镜5反射回来，再经过透镜系统4，然后依次通过分光装置2、平面反射镜6和分光装置2投射到探测器3的不同区域上。通过探测器测量出L1和L2之间的距离来测量反射镜的偏转角度。通过所测距离和实际偏转角度的函数关系可由计算机直接得出实际的偏转角度。当测量微小光学元件时，可以以光学元件代替反射镜5或者混合使用，以同样的方式测量光学元件的偏转角。测量之前，应先测量L1和L2之间的距离并作为参考零位；同时，应通过透镜系统调整透射激光束L2的束腰位置与反射镜重合，束腰位置的光斑直径最�。芍苯庸鄄觳⑼ü鹘谕妇滴恢檬构馐恢糜敕瓷渚祷蚬庋г睾�。经过Λ t时间后反射面偏转某一微小角度，既可以精确测量其偏转，也可以确定其偏转角随时间的变化关系。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能确定本实用新型的具体实施方式
仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应视为属于本实用新型所提交的权利要求书的确定专利保护范围。
权利要求1.一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:该测量装置包括激光发生器、分光装置、探测器和用于调节激光束的束腰位置的透镜系统，所述激光发生器、分光装置和透镜系统依次沿同一轴线排列，探测器设置于分光装置的旁侧。
2.根据权利要求1所述一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:所述测量装置还包括与激光束的束腰位置重合的反射装置。
3.根据权利要求2所述一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:所述反射装置为平面全反镜。
4.根据权利要求1所述一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:所述探测器为阵列CXD探测器。
5.根据权利要求1所述一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:所述分光装置是可以将激光束分为透射激光束和反射激光束的装置。
6.根据权利要求1所述一种微小角度的激光测量装置，其特征在于:所述透镜系统为透镜组。
专利摘要本实用新型提供了一种微小角度的激光测量装置，测量装置包括激光发生器、分光装置、探测器和用于调节激光束的束腰位置的透镜系统，测量装置在测量之前，应先设置其参考零位。其反射激光束位置不发生变化，当被测物的反射面没有偏转时，反射激光束与经过反射面反射后形成的接收激光束之间的距离为基准，理想条件下这个基准距离应为0。当被测物的反射面偏转时，接收光束依次通过透镜系统、分光装置后由探测器测量其角度偏转值，本实用新型所述微小角度的激光测量装置，测量精度高，适用于各种微小的角度测量，不受测试面积及形状的限制，且可以消除由激光光斑大小引起的误差。
文档编号G01B11/26GK202938795SQ20122065727
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者熊召, 黄育争, 刘喜川, 孙腾雕, 刘长春, 徐旭, 叶朗, 易聪之 申请人:西安昂科光电有限公司, 中国工程物理研究院激光聚变研究中心
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