本发明专利技术属于一种激光接收装置，为解决现有卡式光学系统装调工艺复杂，以及不具备重复拆装性的问题，提供一种全铝主次镜激光接收装置及其装调方法，主镜开设有第一通孔，主镜前端面为反射面。主镜后端设置至少三个延伸至主镜外部的第一安装部，主镜通过第一安装部安装于主镜筒后端内部，第一安装部上开设有第一消应力槽。次镜开设有第二通孔，次镜前端沿周向均匀设置至少三个延伸至次镜外部的第二安装部，次镜通过第二安装部与次镜座相连，次镜座安装于主镜筒前端内部，第二安装部上开设有第二消应力槽。主镜筒、基板、次镜座、主镜和次镜均采用铝合金材质。采用二次精车削的机械定位加工方式，保证了各光学元件的光轴偏心度和倾斜度满足要求。满足要求。满足要求。
【技术实现步骤摘要】
一种全铝主次镜激光接收装置及其装调方法
[0001]本专利技术属于一种激光接收装置，具体涉及一种全铝主次镜激光接收装置及其装调方法。
技术介绍
[0002]激光具有优异的单色性、方向性、高能量和抗干扰性能，被广泛应用于加工、通信、测量等各个领域。激光测距机就是利用激光器发射激光脉冲，激光接收系统接收反射激光回波，并记录时间间隔，从而计算出目标距离。激光接收系统通常采用大口径光学设施实现对反射回波信号光束的收集，增大接收口径，能够增大捕获的反射能量，从而提高测量距离和精度。
[0003]卡塞格林式光学系统（卡式光学系统）属于反射式结构光学系统，相比于透射式光学系统，其相对口径和焦距均可设计的较大。同时，卡式光学系统的结构紧凑、聚焦能力更强、主镜加工制造工艺成熟、像质易于保证。因此，卡式光学系统作为激光接收系统的光学设施具有较大优势。
[0004]常规的卡式光学系统主次镜均采用微晶玻璃材料，该材料成型采用研磨抛光工艺，形状单一，无法进行铣削操作。其安装方式只能采用胶粘或者压板固定，对装调工艺水平要求较高，且不具备重复拆装性。以碳化硅作为基底材料的主次镜重量轻，强度高，但是其制造周期长、制造成本高，限制了其应用范围。如在授权公告号为CN104898252A的中国专利技术专利中，公开了一种航空相机卡塞格林主次镜支撑结构，主镜座上加工有柔性铰链，次镜座上加工有柔性槽，可以降低外界环境温度变化和装配过程中传递到反射镜表面上的应力对装配精度的影响，进而提高光学表面面型精度。另外，主镜和次镜的轴向距离、相对角度也可调节。但是，该支撑结构中主镜采用胶粘方式与主镜座固定，对胶粘工艺要求较高，且不利于拆装，同时，主镜与主镜座之间设置主镜垫片，次镜与连接架之间设置了轴向垫片和角度垫片，垫片数量多，导致调整难度较大，装调工艺复杂。再如在授权公告号为CN110531531A的中国专利技术专利中，公开了一种卡塞格林光学系统主次反射镜的装调方法，通过对次反射镜设计一个工艺球面，将对次反射镜的定心装调转化为对透镜的定心装调，同时，利用中心偏测量仪的非接触式测量功能对主次反射镜的间隔进行精确测量，该装调方法用到工艺球面、中心偏测量仪、平行水晶、测量工装等多种设备，装调工艺较为复杂，也存在无法重复拆装的技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术为解决现有卡式光学系统装调工艺复杂，以及不具备重复拆装性的技术问题，提供一种全铝主次镜激光接收装置及其装调方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种全铝主次镜激光接收装置，包括主镜、主镜筒、次镜、次镜座、基板、激光接收焦平面组件和多个校正镜组；基板安装于主镜筒后端端面，主镜与次镜同光轴设置，多个校
正镜组和激光接收焦平面依次设置在次镜之后的光路上；其特殊之处在于：所述主镜沿轴向开设有第一通孔，主镜前端面为反射面，后端面上开设有多个减重槽；主镜后端沿周向均匀设置至少三个延伸至主镜外部的第一安装部，主镜通过第一安装部安装于主镜筒后端内部，第一安装部的前表面和后表面相同位置均开设有第一消应力槽；所述次镜沿轴向开设有第二通孔，次镜后端面为反射面，前端沿周向均匀设置至少三个延伸至次镜外部的第二安装部，次镜通过第二安装部与次镜座相连，次镜座安装于主镜筒前端内部，第二安装部的前表面开设有第二消应力槽；所述主镜筒、基板、次镜座、主镜和次镜均采用铝合金材质。
[0007]进一步地，为了避免外部杂光影响激光接收装置工作，本专利技术还设置了第一遮光罩和第二遮光罩；所述第一遮光罩安装在主镜筒前端，所述第二遮光罩安装在第二通孔前端；所述第一遮光罩和第二遮光罩均采用铝合金材质。
[0008]进一步地，所述第一安装部由主镜后端面上沿径向延伸至主镜后端面外部，且第一安装部与主镜后端面之间留有轴向间隙；所述第二安装部由次镜前端面上沿径向延伸至次镜前端面外部，且第二安装部与次镜前端面之间留有轴向间隙。
[0009]进一步地，所述第一消应力槽的轴向投影位于主镜后端面内，所述第二消应力槽的轴向投影位于次镜前端面内。
[0010]进一步地，所述第一安装部上位于主镜后端面外部开设有第一螺钉安装孔，主镜通过穿过第一螺钉安装孔的螺钉安装于主镜筒后端内部；所述第二安装部上位于次镜前端面外部开设有第二螺钉安装孔，次镜通过穿过第二螺钉安装孔的螺钉与次镜座相连。
[0011]进一步地，所述主镜筒、基板、次镜座、第一遮光罩和第二遮光罩均采用7075超硬铝合金材质；所述主镜和次镜均采用6061铝合金材质。
[0012]进一步地，所述主镜筒两端端面内侧分别设有第一环形定位台阶和第二环形定位台阶；所述次镜座外沿与第一环形定位台阶相适配，所述基板外沿与第二环形定位台阶相适配。
[0013]同时，本专利技术还提供了一种上述一种全铝主次镜激光接收装置的装调方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：S1，将基板安装于定心车床上，二次精车削基板与主镜筒内圆配合的外圆尺寸，以及基板与安装在基板内的校正镜组外圆配合的内圆尺寸，使基板的内圆和外圆同轴度、基板与主镜筒的配作间隙、基板与第一校正镜组的配作间隙均满足预设要求；S2，将主镜筒连接至基板上，分别二次精车削主镜筒和主镜外圆配合的内圆尺寸、主镜筒和次镜座外圆配合的内圆尺寸，使主镜筒和主镜的配作间隙、主镜筒和次镜座的配作间隙、主镜筒内圆同轴度均满足预设要求；S3，将次镜座连接至主镜筒上，二次精车削次镜座与次镜外圆配合的内圆尺寸，使
次镜座和次镜的配作间隙满足预设要求；S4，从定心车床上拆下基板，将预计安装在基板内的校正镜组连接在定心车床上，对校正镜组与基板内圆配合的外圆进行二次精车，使校正镜组与基板的配作间隙满足预设要求；再对安装在基板内的校正镜组内圆进行二次精车，使安装在基板内的校正镜组外圆和内圆同轴度满足预设要求；S5，分别安装主镜和次镜；S6，分别对其他各校正镜组采用十字分划板与经纬仪辅助装调到位；S7，将激光接收焦平面组件安装到位，完成激光接收装置的装调。
[0014]进一步地，步骤S5中还包括安装第一遮光罩和第二遮光罩。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术提出了一种全铝主次镜激光接收装置，主镜筒、基板、次镜座、主镜和次镜作为主体结构均采用铝合金材料，热膨胀系数基本相同，无需热控措施即可适应较大的变温工作环境，使激光接收装置的适用性更广。另外，主镜设置有至少三个第一安装部，次镜设置有三个第二安装部，且第一安装部和第二安装部上分别设置有第一消应力槽和第二消应力槽，能够消除第一安装部与主镜筒连接处，以及第二安装部与次镜座连接处因连接对主镜镜面和次镜镜面面型造成的影响，使面型精度易于保证。同时，主镜前端面作为反射面，次镜后端面作为反射面，能够利用金刚石单点车削加工反射面，加工精度容易满足激光接收装置的成像质量要求。再者，第一安装部和第二安装部的结构、数量、形状灵巧多变，功能性强，可通过车、铣等传统加工手段快速成型，制造成本低，加工周期短。
[0016]2.本专利技术中还设有第一遮光罩和第二遮光罩，能够避免外部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全铝主次镜激光接收装置，包括主镜(1)、主镜筒(2)、次镜(3)、次镜座(4)、基板(5)、激光接收焦平面组件(6)和多个校正镜组；基板(5)安装于主镜筒(2)后端端面，主镜(1)与次镜(3)同光轴设置，多个校正镜组和激光接收焦平面依次设置在次镜(3)之后的光路上；其特征在于：所述主镜(1)沿轴向开设有第一通孔(8)，主镜(1)前端面为反射面，后端面上开设有多个减重槽(9)；主镜(1)后端沿周向均匀设置至少三个延伸至主镜(1)外部的第一安装部(10)，主镜(1)通过第一安装部(10)安装于主镜筒(2)后端内部，第一安装部(10)的前表面和后表面相同位置均开设有第一消应力槽(11)；所述次镜(3)沿轴向开设有第二通孔(12)，次镜(3)后端面为反射面，前端沿周向均匀设置至少三个延伸至次镜(3)外部的第二安装部(13)，次镜(3)通过第二安装部(13)与次镜座(4)相连，次镜座(4)安装于主镜筒(2)前端内部，第二安装部(13)的前表面开设有第二消应力槽(14)；所述主镜筒(2)、基板(5)、次镜座(4) 、主镜(1)和次镜(3)均采用铝合金材质。2.根据权利要求1所述一种全铝主次镜激光接收装置，其特征在于：还包括第一遮光罩(15)和第二遮光罩(16)；所述第一遮光罩(15)安装在主镜筒(2)前端，所述第二遮光罩(16)安装在第二通孔(12)前端；所述第一遮光罩(15)和第二遮光罩(16)均采用铝合金材质。3.根据权利要求2所述一种全铝主次镜激光接收装置，其特征在于：所述第一安装部(10)由主镜(1)后端面上沿径向延伸至主镜(1)后端面外部，且第一安装部(10)与主镜(1)后端面之间留有轴向间隙；所述第二安装部(13)由次镜(3)前端面上沿径向延伸至次镜(3)前端面外部，且第二安装部(13)与次镜(3)前端面之间留有轴向间隙。4.根据权利要求3所述一种全铝主次镜激光接收装置，其特征在于：所述第一消应力槽(11)的轴向投影位于主镜(1)后端面内，所述第二消应力槽(14)的轴向投影位于次镜(3)前端面内。5.根据权利要求4所述一种全铝主次镜激光接收装置，其特征在于：所述第一安装部(10)上位于主镜(1)后端面外部开设有第一螺钉安装孔(17)，主镜(1)通过穿过第一螺钉安装孔(17)的螺钉安装于主镜筒(2)后端内部；所述第二安装部(13)上位于次镜(3)前端面外部开设...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭建伟，马静谨，杨洪涛，陈卫宁，马迎军，张高鹏，张广栋，梁振兴，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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