The invention discloses a device and a method for calibrating the optical axis of a laser transmitting system with self checking function. The invention is especially suitable for laser transmitting system with self-test function and coaxial detection of various active and passive photoelectric systems. Based on the splitting function of Beam Splitter, the invention fixes the beam analyzer and the end face of the optical fiber at equal distances to the two sides of the beam spllitter, thus combining them into a fixed focal plane module which integrates the transmitter and the receiver, and transfers the corresponding optical axis of the end face of the optical fiber to one of the beam analyzer by using the self-alignment function of the pyramid prism. A pixel point is used to transfer the main optical axis of the laser transmitting system to the corresponding optical axis of the optical fiber end face through the corresponding pixel points of the beam analyzer. Finally, the relationship between the optical axis of the laser transmitting system and the self-optic axis is tested and calibrated by the optical fiber reverse emission laser. The invention is suitable for high precision optical axis measurement and calibration of laser transmitting system with self-inspection function, and the calibration method is simple and cheap.
【技术实现步骤摘要】
一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置及方法
本专利技术属于光学检测
，尤其涉及一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置及方法，装置结构简单，操作简单，特别适用于各种情况下自检系统的自检误差标定。
技术介绍
航空航天遥感上，激光以其高空间分辨率、高灵敏度、单色性好、全天候等优良特性而备受青睐，在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用。国内外发展的激光遥感系统主要包括激光高度计、激光测距机、激光雷达等。由于所用探测波长的缩短和方向性的加强,系统的空间、时间分辨能力都得到了很大的提高，在军事、航天、大地测绘、工程建筑等方面都有着广泛的应用和深入的研究。对激光遥感系统来说，激光光轴的内部自检系统是用于检测激光遥感系统的光轴变化关键，而激光光轴的变化将直接影响到系统的探测能力，这就要求能有标准的仪器或设备能对自检系统进行测试，并能标定具体偏差量及变化量的情况。而随着各种光学仪器应用范围的扩大和应用需求的提高，对光学仪器的稳定性、自检精度的要求也越来越高，准确的自检才能够保证更加准确的进行系统补偿。而在实际工程应用中，平行光管因其测量方便且测量精度高等特点，所...
【技术保护点】
1.一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，由光轴转移平行光管(1)、光轴测试平行光管(2)、收发同轴装置(3)、角锥棱镜(4)、光轴检测CCD(5)、具备自检功能的激光发射系统(6)组成，其特征在于：所述的光轴转移平行光管(1)与收发同轴装置(3)需配合使用，收发同轴装置(3)处于光轴转移平行光管(1)焦面附近，同时收发同轴装置(3)中光束分析仪(3‑2)的光敏面处于光轴转移平行光管(1)焦面处；收发同轴装置(3)通过分光镜(3‑1)的分光功能，将用于接收信号的光束分析仪(3‑2)光敏面与光纤激光器(3‑3)的光纤端面等距离固定于其两侧，最终形成收发同轴装置(3)；...
【技术特征摘要】
1.一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，由光轴转移平行光管(1)、光轴测试平行光管(2)、收发同轴装置(3)、角锥棱镜(4)、光轴检测CCD(5)、具备自检功能的激光发射系统(6)组成，其特征在于：所述的光轴转移平行光管(1)与收发同轴装置(3)需配合使用，收发同轴装置(3)处于光轴转移平行光管(1)焦面附近，同时收发同轴装置(3)中光束分析仪(3-2)的光敏面处于光轴转移平行光管(1)焦面处；收发同轴装置(3)通过分光镜(3-1)的分光功能，将用于接收信号的光束分析仪(3-2)光敏面与光纤激光器(3-3)的光纤端面等距离固定于其两侧，最终形成收发同轴装置(3)；利用角锥棱镜(4)的自准功能将光纤激光器(3-3)的光纤端面所对应的光轴转移至光束分析仪(3-2)的收发同轴像素点；调节具备自检功能的激光发射系统(6)，使得主发射激光经过光轴转移平行光管(1)会聚于光束分析仪(3-2)的光斑与收发同轴像素点重合；然后利用光纤激光器(3-3)反向发射激光，该反向发射的激光经过光轴转移平行光管(1)准直后进入光轴测试平行光管(2)，并会聚于光轴测试平行光管(2)焦面处的光轴检测CCD(5)上，同时具备自检功能的激光发射系统(6)的自检光经自检棱镜(6-3)反射后也进入光轴测试平行光管(2)，并成像于光轴测试平行光管(2)焦面处的光轴检测CCD(5)上，两成像点之间的偏差即为发射光与自检光之间的偏差。2.根据权利要求1所述的一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，其特征在于：所述的光轴转移平行光管(1)和光轴测试平行光管(2)为常规的平行光管，平行光管的面形偏差RMS值小于λ/10@632.8nm，平行光管通光面与激光波长相匹配。3.根据权利要求1所述的一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，其特征在于：所述的收发同轴装置(3)由分光镜(3-1)、光束分析仪(3-2)和光纤激光器(3-3)组成；所述的光束分析仪(3-2)的光敏面与光纤激光器(3-3)中单模光纤的光纤端面等距离固定于分光镜(3-1)的两侧，所述的分光镜(3-1)对使用波长的分光比介于4：6与6：4之间，通光面面形偏差RMS值小于λ/10@632.8nm；所述的光束分析仪(3-2)光敏面与所述的光纤激光器(3-3)均处于光轴转移平行光管(1)的焦面处；所述的光纤激光器(3-3)引入光信号经过光轴转移平行光管(1)后产生平行光,利用角锥棱镜(4)的自准功能将自准返回至光束分析仪(3-2)上，返回光所对应的像素即为收发同轴像素点。4.根据权利要求1所述的一种标定带自检激光发射系统自检光轴的装置，其特征在于：所述的角锥棱镜(4)的回转精度小于3″。5.根据权利要求1所述的一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，其特征在于：所述的光束分析仪(3-2)和光轴检测CCD(5)的光谱响应范围均需要覆盖光纤激光器的波长。6.根据权利要求1所述的一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置，其特征在于：所述的具备自检功能的激光发射系统(6)为待测系统，由激光器(6-1)、激光扩束系统(6-2)和自检棱镜(6-3)组成。7.一种基于权利要求1所述的一种标定具备自检功能的激光发射系统光轴的装置的检测方法，其特征在于方法步骤如下：1)收发同轴装置(3)装配1-1)利用设计好的结构将用于接收信号的光束分析仪(3-2)的光敏面与光纤激光器(3-3)的单模光纤端面初步固定于分光镜(3-1)两侧，初步完成收发同...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴金才，王天洪，何志平，黄庚华，舒嵘，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31
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