【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光电探测领域，具体涉及一种新型光轴实时监测装置。
技术介绍
1、许多光学系统中存在有两路或多路光学设备，其光路会通过耦合镜合成一路。通常情况下，两束光或多束光耦合后，其光轴是平行的，但由于结构变形或其它原因，一段时间过后，光路可能会发生漂移，造成光轴不平行现象产生。目前，为了监测两路光学设备光轴耦合后的平行度，一般是在光路中增加额外的光轴监视系统，或利用光路中的探测设备，在设备工作前先对光轴进行检测，再通过电动调整镜对光轴进行修正，后者对监测光路的成像位置由于会在探测器中心附近，影响其探测能力，因此无法进行实时监测。
2、公告号为cn111102942b的中国专利技术专利公开了一种激光发射光轴与跟踪系统光轴平行度实时矫正系统及方法，其通过激光经过分光镜后进入目标跟踪系统生成目标成像；信标光透射过分光镜并经过反射棱镜反射后进入目标跟踪系统生成信标光光斑；通过控制系统确定目标成像和信标光光斑的位置信息，根据标定原点计算激光和目标跟踪系统的光轴的偏差量，通过快速控制反射镜对激光的光轴的方向进行实时矫正。上述系统虽然实现了激光光轴的平行度监测，但是增加信标光会增大激光发射光路的复杂程度，降低激光发射光路的可靠性，影响光轴实时监测精度，并且，采用反射棱镜以偏转一定角度使信标光斑与目标成像错位显示的方法也缺乏精确度，无法有效控制信标光的偏转范围，影响偏差量的计算和激光光轴实时监测与调整的精度。
3、因此，为了满足现有光学系统的实用性和准确性，不仅需要实时监测和修正光轴平行度，还需要兼顾光轴监测的精度和准
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，在跟踪目标的同时实时监测激光光轴并进行修正，提高监测精度，提供一种新型光轴实时监测装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种新型光轴实时监测装置，包括光路组件、控制模块和精跟踪相机，所述光路组件包括光路耦合机构和光路偏折机构，所述光路耦合机构包括激光光轴调整机构、耦合镜；
4、所述激光光轴调整机构设置于发射激光光路中，所述发射激光经所述激光光轴调整机构反射后进入耦合镜；
5、所述耦合镜设置于外部目标反射的可见光进入所述精跟踪相机进行成像的光路上，所述耦合镜的正面面向所述激光光轴调整机构设置，反面面向所述精跟踪相机设置，所述进入耦合镜的发射激光经过耦合镜正面反射后出射跟踪激光，经过耦合镜透射后由反面出射监测激光，所述跟踪激光用于出射至目标，目标反射的可见光和目标反射的跟踪激光均经过耦合镜正面进行耦合后，透射进入精跟踪相机生成成像光斑；
6、所述光路偏折机构包括角反射器，所述角反射器位于耦合镜反面的监测激光光路中，所述角反射器与耦合镜之间的监测激光光路中设置有光楔，所述光楔用于偏折监测激光的方向，所述监测激光经过角反射器和光楔后发生方向偏折，发生方向偏折后的监测激光经过耦合镜反面反射后，进入精跟踪相机生成监测光斑；
7、所述控制模块分别与激光光轴调整机构、精跟踪相机电连接，所述控制模块用于控制激光光轴调整机构的反射面角度，以调整跟踪激光光轴，所述精跟踪相机用于成像、获取成像光斑和监测光斑的位置并将位置信息输出至控制模块。
8、本专利技术实现了在跟踪目标的同时监测激光光轴并进行修正，通过耦合镜耦合可见光和目标反射的激光的同时，还将发射激光分离出监测激光，通过角反射镜和光楔，监测激光发生角度偏折，经过耦合镜反面反射后进入精跟踪相机，在精跟踪相机中心边缘成像，通过精跟踪相机和控制模块计算监测激光的偏转角度，控制激光光轴调整机构将角度误差修正，实时将跟踪激光光轴与精跟踪相机的光轴修正至平行状态。
9、为了精跟踪相机光轴始终指向目标，保证精跟踪相机光轴的精准指向，所述光路组件还包括相机光轴调整机构，所述相机光轴调整机构也设置于外部目标反射的可见光进入所述精跟踪相机进行成像的光路上，且所述相机光轴调整机构位于所述耦合镜的正面一侧，所述目标反射的可见光和目标反射的跟踪激光均经过相机光轴调整机构反射后，再经由耦合镜正面进行耦合，所述相机光轴调整机构与控制模块电连接，所述相机光轴调整机构用于在控制模块的控制下调整反射面角度以调整精跟踪相机光轴。
10、为了监测激光经过且仅经过一次光楔，所述角反射器与光楔之间设置有双孔光阑，所述双孔光阑的第一孔与第二孔沿角反射器轴线中心对称。
11、优选地，所述光楔的倾斜面设置于远离角反射器的反射面的一侧。
12、优选地，所述相机光轴调整机构采用快速反射镜。
13、优选地，所述激光光轴调整机构采用电动调整镜。
14、为了便于安装和调节光楔角度，还包括用于安装角反射器的角反射器座和用于安装光楔的光楔座，所述角反射器座与双孔光阑一体化设计，所述光楔座与角反射器座活动连接。
15、优选地，所述光楔座与角反射器座采用螺纹连接。
16、为了固定角度调节后的光楔，所述光楔座上设置有紧固件，用于锁紧固定光楔座。
17、本专利技术实现了光轴的实时监测，当监测到光轴漂移时，能够快速对光轴进行修正，保证光路耦合后的光轴一致性，监测准确度高。并且结构紧凑、占用空间小，能够实时工作，大大提高了项目工作稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种新型光轴实时监测装置，其特征在于，包括光路组件、控制模块和精跟踪相机，所述光路组件包括光路耦合机构和光路偏折机构，所述光路耦合机构包括激光光轴调整机构、耦合镜；
2.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述光路组件还包括相机光轴调整机构，所述相机光轴调整机构也设置于外部目标反射的可见光进入所述精跟踪相机进行成像的光路上，且所述相机光轴调整机构位于所述耦合镜的正面一侧，所述目标反射的可见光和目标反射的跟踪激光均经过相机光轴调整机构反射后，再经由耦合镜正面进行耦合，所述相机光轴调整机构与控制模块电连接，所述相机光轴调整机构用于在控制模块的控制下调整反射面角度以调整精跟踪相机光轴。
3.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述角反射器与光楔之间设置有双孔光阑，所述双孔光阑的第一孔与第二孔沿角反射器轴线中心对称。
4.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述光楔的倾斜面设置于远离角反射器的反射面的一侧。
5.根据权利要求2所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述相机光轴调整机
6.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述激光光轴调整机构采用电动调整镜。
7.根据权利要求3所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，还包括用于安装角反射器的角反射器座和用于安装光楔的光楔座，所述角反射器座与双孔光阑一体化设计，所述光楔座与角反射器座活动连接。
8.根据权利要求7所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述光楔座与角反射器座采用螺纹连接。
9.根据权利要求7所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述光楔座上设置有紧固件，用于锁紧固定光楔座。
...【技术特征摘要】
1.一种新型光轴实时监测装置，其特征在于，包括光路组件、控制模块和精跟踪相机，所述光路组件包括光路耦合机构和光路偏折机构，所述光路耦合机构包括激光光轴调整机构、耦合镜；
2.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述光路组件还包括相机光轴调整机构，所述相机光轴调整机构也设置于外部目标反射的可见光进入所述精跟踪相机进行成像的光路上，且所述相机光轴调整机构位于所述耦合镜的正面一侧，所述目标反射的可见光和目标反射的跟踪激光均经过相机光轴调整机构反射后，再经由耦合镜正面进行耦合，所述相机光轴调整机构与控制模块电连接，所述相机光轴调整机构用于在控制模块的控制下调整反射面角度以调整精跟踪相机光轴。
3.根据权利要求1所述的新型光轴实时监测装置，其特征在于，所述角反射器与光楔之间设置有双孔光阑，所述双孔光阑的第一孔与第二孔沿角反射器轴线...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓凯，黄伟，李卫森，刘朝丽，
申请(专利权)人：中原电子技术研究所中国电子科技集团公司第二十七研究所，
类型：发明
国别省市：
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