【技术实现步骤摘要】
扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置及方法,适用于主动激光光电系统的同轴度测试,也可用于激光光学系统的光轴配准等光学装调领域。
技术介绍
[0002]激光雷达属于主动式的光学遥感技术的应用之一,是通过探测远距离目标的散射光特性来获取目标相关信息的光学遥感系统。激光雷达所用的电磁波段比以往传统雷达使用的微波和毫米波要短的多,主要使用近红外,可见及紫外等波段,因此激光光束发散角可以很小,达到很高的角分辨率。目前已成为一种重要的主动遥感工具。
[0003]激光雷达系统多采用收发光路一体化设计,激光发射系统由激光器及准直器组成,接收镜头、光学接收器和数据处理单元组成接收系统。由于发射激光光束发散角接近衍射极限的特性给激光雷达光学系统的装调和测试带来了一定难度,收发光路同轴的误差度测量便是其中一项。光学系统的复杂度,集成度不断提高,对光学系统的精度稳定度都提出了更高的要求,收发光路同轴度的误差将直接影响激光雷达系统的可靠性和测量精度,直接决定收发光路是否能建立,这就要求对收发光路同轴的误差度进行检测,得到同轴度差值,从而确定光学系统是否满足使用要求。
[0004]本专利技术利用了分光棱镜的分光功能,在平行光管焦面处同时实现接收光束的成像和点光源的发射,组合成一个固定收发一体的焦面模块;同时利用角锥棱镜的自校准功能标定点光源对应的收发同轴点,调整待测主动光电系统发射端的方位俯仰坐标,激光光斑会聚于收发同轴点,此时平行光管发射光束 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置,包括单模光纤(1)、CCD相机(2)、分光棱镜(3)、待测主动光电系统发射端(4)和待测主动光电系统接收端(5)、高精度方位俯仰旋转台(6)、角锥棱镜(7)、平行光管(8),其特征在于:单模光纤(1)和CCD相机(2)等距离固定于分光棱镜(3)的两侧,放置在平行光管(8)焦面位置,所述的单模光纤(1)和CCD相机(2)与待测主动光电系统发射端(4)发射激光相匹配。将单模光纤(1)、CCD相机(2)及分光棱镜(3)组成的收发同轴模块放置在平行光管(8)焦面位置,单模光纤(1)引入激光,光源首先经过分光棱镜(3),然后进入平行光管(8)以平行光束出射,平行光经过角锥棱镜(7)后沿原路返回,返回光经过平行光管(8)会聚成像到CCD相机(2)上,记录该光斑位置,为收发光轴点;待测主动光电系统发射端(4)发射激光,调节高精度方位俯仰旋转台(6),使得激光经过平行光管(8)后成像于CCD相机(2)的收发光轴点处,记录此时高精度方位俯仰旋转台(6)的位置;从单模光纤(1)发出待测主动光电系统接收端(5)同波段的激光,该激光经过平行光管(8)准直后进入待测主动光电系统接收端(5);此时待测主动光电系统接收端(5)有信号输出,通过调节高精度方位俯仰旋转台(6),扫描出待测主动光电系统接收端(5)的光轴中心,并记录此时高精度方位俯仰旋转台(6)的位置,两个位置的偏差即为待测主动光电系统收发同轴度误差。2.根据权利要求1所述的一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置,其特征在于:所述的分光棱镜(3)工作波段为700-1100nm,分光比为1:1,通光口径为20mm;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值优于λ/10@632.8nm。3.根据权利要求1所述的一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置,其特征在于:所述的高精度方位俯仰旋转台(6)的度数精度优于系统测试精度的要求,俯仰可调节范围
±5°
精度为1
″
;方位可调节范围
±
10
°
精度为1
″
。4.根据权利要求1所述的一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置,其特征在于:所述的角锥棱镜(7)的回转精度小于3
″
。5.一种基于权利要求1所述的一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置的同轴度测量方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴金才,宋志化,张亮,窦永昊,贾建军,何志平,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:
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