一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法制造方法及图纸

技术编号:38545699 阅读:24 留言:0更新日期:2023-08-22 20:55
本发明专利技术提供一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法,辅助装置包括:第一标准平面镜,用于设置在第一干涉仪的光路输出端口上;第二标准平面镜,与第一标准平面镜之间的夹角固定为90

【技术实现步骤摘要】
一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法


[0001]本专利技术属于光学测量领域,具体涉及一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法。

技术介绍

[0002]五棱镜是常见的光束定角度转向器之一,有两个折射面和两个反射面,五棱镜具有使主截面内光路垂直折转且不产生镜像的光学特性,理想五棱镜1的主截面如图4所示。五棱镜在工程中应用十分广泛,如采用五棱镜扫描法进行波前检测、利用五棱镜的折转特性进行平行光管的焦面监测、利用五棱镜检测光学元件面形等。
[0003]工程应用中的五棱镜不可能绝对理想,制造误差主要体现为主截面内的∠A、∠B、∠E以及∠F与理想值不同。角度制造误差的存在将改变五棱镜的光线恒转特性,直接影响五棱镜的工程应用结果。如在空间光电跟瞄系统中,常利用大口径平行光管与五棱镜的组合来进行各光电子系统的光轴平行性标校,五棱镜的制造误差将直接影响多光轴平行性的标校精度。因此,需要对五棱镜进行误差分析以修正测试结果。
[0004]现有测量装置采用自准直原理测量五棱镜1制造误差的方法及过程如下:首先,如图5所示,放置光电自准直仪2和平面反射镜3,调整光电自准直仪2视轴水平,调整平面反射镜3的镜面与视轴垂直,调整被测五棱镜1的入射面与视轴垂直。接着,将多齿分度台4的度盘配置在0
°
0'0",在不放五棱镜1的情况下用调好的光电自准直仪2对准平面反射镜3,使得平面反射镜3反射的十字像与光电自准直仪2的分划板重合,读出此时数据α1。然后,如图6所示,将多齿分度台4顺时针旋转90
°
0',平面反射镜3也随多齿分度台4一起顺时针旋转90
°
0',将被测五棱镜1放于多齿分度台4上,光电自准直仪2发出的光线经五棱镜1再次对向平面反射镜3,再通过五棱镜1反射回光电自准直仪2,可得读数α2。进而,若五棱镜1的折转角为90
°
,光电自准直仪2读数应为α2=α1,当折转角有误差

α时,α2≠α1,且有

α=α2‑
α1。
[0005]经实践发现,该测量装置及测量方法在操作过程中会带来较多的误差,需要反复调整,还存在测量精度不高的问题。其中,误差主要有光电自准直仪示数误差以及读数误差、光电瞄准重复性带来的误差、多齿分度台分度误差以及调整误差。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法。
[0007]本专利技术提供了一种五棱镜直角误差检测辅助装置,具有这样的特征,包括:第一标准平面镜,用于设置在第一干涉仪的光路输出端口上且镜面与第一干涉仪的光轴垂直设置;以及第二标准平面镜,用于设置在第一干涉仪的光路输出端口前方且镜面与第一标准平面镜的镜面之间的夹角固定为90
°
;其中,第一标准平面镜为透射镜,第二标注平面镜为反射镜或透射镜。
[0008]在本专利技术提供的五棱镜直角误差检测辅助装置中,还可以具有这样的特征,还包
括:夹角固定装置,用于设置并固定第一标准平面镜和第二标准平面镜之间的夹角为90
°

[0009]在本专利技术提供的五棱镜直角误差检测辅助装置中,还可以具有这样的特征:五棱镜具有相垂直的入射面和出射面,第一标准平面镜和第二标准平面镜的镜面在检测时分别平行于入射面和出射面设置。
[0010]本专利技术还提供了一种五棱镜直角误差检测方法,具有这样的特征,采用上述的五棱镜直角误差检测辅助装置,包括如下步骤:将第一标准平面镜设置在第一干涉仪的光路输出端口上且镜面与所述第一干涉仪的光轴垂直设置,将第二标准平面镜设置在第一干涉仪的光路输出端口前方且镜面与所述第一标准平面镜的镜面之间的夹角固定为90
°
;控制第一干涉仪射出光束,光束打到第一标准平面镜上时,一部分作为参考光反射回去,另一部分透射出去并垂直五棱镜的入射面入射,然后在五棱镜内部经两个反射面反射后,通过出射面出射并到达第二标准平面镜,其中一部分光束由所述第二标准平面镜反射回去,该部分反射回去的光束在依次经过五棱镜和第一标准平面镜后,与第一参考光发生干涉;通过配套第一干涉仪的慧利仪器测试软件得到五棱镜的直角误差测试结果。
[0011]在本专利技术提供的五棱镜直角误差检测方法中,还可以具有这样的特征:在设置第一标准平面镜和第二标准平面镜后、控制第一干涉仪射出光束前,利用第二干涉仪和设置在第二干涉仪光路输出端口上的作为第三标准平面镜的透射镜,控制第二干涉仪射出光束,光束打到第三标准平面镜上时,一部分作为第二参考光反射回去,另一部分透射出去,并经第一标准平面镜和第二标准平面镜反射回去,与第二参考光发生干涉,通过配套第二干涉仪的慧利仪器测试软件得到第一标准平面镜和第二标准平面镜之间的夹角,进而调整第一标准平面镜和第二标准平面镜之间的夹角并精确校准为90
°

[0012]专利技术的作用与效果
[0013]根据本专利技术所涉及的五棱镜直角误差检测辅助装置及检测方法,基于激光干涉法,在检测五棱镜直角误差时,将第一标准平面镜安装在干涉仪上,使其仍然起到“标准镜”的作用,干涉仪射出的光束经过第一标准平面镜及被测五棱镜折转后到第二标准平面镜,由于第二标注平面镜为反射镜或透射镜,到达第二标准平面镜的光束中的一部分会被反射回去,再依次经过被测五棱镜和第一标准平面镜后,与第一标准平面镜部分反射的参考光发生干涉,然后通过慧利仪器测试软件对采集的波面数据进行处理,就能得到标准镜反射光的波面与经过五棱镜折转并由第二标准平面镜反射的波面的夹角。本专利技术能辅助实现五棱镜直角误差检测的高精度自动化测量,与现有技术相比,检测操作时不需要对五棱镜的位置再次调整,使操作步骤得到了简化,第一标准平面镜和第二标准平面镜之间的夹角通过另一台干涉仪、另一个标准平面镜以及配套慧利仪器测试软件可精确测量和调整固定为90
°
,误差极小且不需再调整,提高了测量精度。
附图说明
[0014]图1是本专利技术的实施例中五棱镜直角误差检测辅助装置的结构示意图;
[0015]图2是本专利技术的实施例中五棱镜直角误差检测辅助装置在校准时的光路示意图;
[0016]图3是本专利技术的实施例中五棱镜直角误差检测辅助装置用于检测五棱镜时的光路示意图;
[0017]图4是现有技术中理想五棱镜主截面的结构示意图;
[0018]图5是现有技术中测量装置采用自准直原理测量的示意图;
[0019]图6是现有技术中测量装置采用自准直原理测量五棱镜的示意图。
[0020]附图标记说明:
[0021]1五棱镜;2光电自准直仪;3平面反射镜;4多齿分度台;5第一干涉仪;10第一标准平面镜;20第二标准平面镜;30第二干涉仪;40第三标准平面镜。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本专利技术作具体阐述。
[0023]实施例...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五棱镜直角误差检测辅助装置,其特征在于,包括:第一标准平面镜,用于设置在第一干涉仪的光路输出端口上且镜面与所述第一干涉仪的光轴垂直设置;以及第二标准平面镜,用于设置在所述第一干涉仪的光路输出端口前方且镜面与所述第一标准平面镜的镜面之间的夹角固定为90
°
;其中,所述第一标准平面镜为透射镜,所述第二标准平面镜为反射镜或透射镜。2.根据权利要求1所述的五棱镜直角误差检测辅助装置,其特征在于,还包括:夹角固定装置,用于设置并固定所述第一标准平面镜和所述第二标准平面镜之间的夹角为90
°
。3.根据权利要求1所述的五棱镜直角误差检测辅助装置,其特征在于:其中,所述五棱镜具有相垂直的入射面和出射面,所述第一标准平面镜和所述第二标准平面镜的镜面在检测时分别平行于所述入射面和所述出射面设置。4.一种五棱镜直角误差检测方法,所述五棱镜具有入射面、出射面、两个反射面以及辅助面,其特征在于,采用权利要求1~3任一项所述的五棱镜直角误差检测辅助装置,包括如下步骤:将第一标准平面镜设置在第一干涉仪的光路输出端口上且镜面与所述第一干涉仪的光轴垂直设置,将第二标准平面镜设置在所述第一干涉仪的光路输出端口前方且镜面与所述第一标准平面镜的镜面...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩森韩满林李雪园
申请(专利权)人:苏州慧利仪器有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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