本发明专利技术公开了一种光学镜架稳定性检测装置，包括ＨｅＮｅ激光器，在ＨｅＮｅ激光器的右侧设置有分光镜，在分光镜的左上方设置有反射镜，在反射镜的右上方设置有反射镜，在反射镜的左上方设置有光斑位置测量仪，在分光镜的右侧设置有待测镜架，在反射镜与光斑位置测量仪之间和光斑位置测量仪与待测镜架之间、激光光束通过的路径上设置有光闸。所述的光斑位置测量仪，包括ＰＳＤ探测器，ＰＳＤ探测器的输出端与信号处理电路的输入端连通，信号处理电路的输出端和单片机的输入端连通，单片机的输出端通过ＵＳＢ接４或４８５接口和计算机的输入端连接。本发明专利技术结构简单、操作方便，实现了对光学镜架稳定性的实时测量，测量精度达到ｕｍｒａｄ量级。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种检测装置，具体涉及一种利用激光在PSD探测器上的位置变化， 实时反映光学镜架稳定性的动态漂移特性，进而检测光学镜架稳定性的装置。
技术介绍
在激光技术应用领域内，光学镜架稳定性是一个非常重要的参数，因此对这个参 数的准确测量有着十分重要的意义。所谓光学镜架稳定性是指由于各种因素导致光学镜架 中的镜片法线指向性产生漂移的稳定特性。目前国内外采用在高稳定性大型骨架上安放待 测光学镜架，精确测量光学镜架稳定型。该方法虽能准确测量光学镜架稳定性，但建造高稳 定性大型骨架占地空间大，成本高，因此这种方法有局限性。 在激光远距离传输的某些应用中，要求激光的空间指向性固定不变，其中光学镜 架自身稳定性是影响光束指向性的主要原因。目前还未曾对光学镜架稳定性进行定量测 定，以至无法寻找或设计满足试验要求的高稳定性光学镜架。因此需要建立一种光学镜架 稳定性检测方法，精确测量光学镜架稳定性，并做到在线实时测量，结构紧凑，操作方便。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种测量精度 高、实时在线的光学镜架稳定性检测装置。 本专利技术的技术方案是一种光学镜架稳定性检测装置，包括HeNe激光器，在HeNe 激光器的右侧设置有分光镜，在分光镜的左上方设置有反射镜，在反射镜的右上方设置有 反射镜，在反射镜的左上方设置有光斑位置测量仪，在分光镜的右侧设置有待测镜架，在反 射镜与光斑位置测量仪之间和光斑位置测量仪与待测镜架之间、激光光束通过的路径上设 置有光闸。 所述的光斑位置测量仪，包括PSD探测器，PSD探测器的输出端与信号处理电路的 输入端连通，信号处理电路的输出端和单片机的输入端连通，单片机的输出端通过USB接4 或485接口和计算机的输入端连接。 分光镜与反射镜之间的距离Al加上两个反射镜之间的距离A2，再加上反射镜与 光斑位置测量仪之间距离A3之和等于分光镜与待测镜架之间的距离Bl加上光斑位置测量 仪与待测镜架之间的距离B2之和，即Al+A2+A3 = Bl+B2。 本专利技术结构简单、操作方便、测量精度高，实现了对光学镜架稳定性的实时测量， 测量精度达到咖rad量级。附图说明 图1是本专利技术的光学镜架稳定性检测装置结构示意图； 图2是本专利技术的光斑位置测量仪的结构框图； 图3是本专利技术的信号处理电路框图。3其中1 HeNe激光器2分光镜3反射镜4反射镜5光斑位置测量仪6待测镜架7光闸11 PSD探测器12信号处理电路13单片机14 USB接口15 485接口16计算机21 、25电流电压转换滤波电路22 、26 电压放大电路具体实施例方式下面，参照附图和实施例对本专利技术的光学镜架稳定性检测装置进行详细说明 如图1所示， 一种光学镜架稳定性检测装置，包括HeNe激光器1 ，在HeNe激光器1 的右侧设置有分光镜2，在分光镜2的左上方设置有反射镜3，在反射镜3的右上方设置有 反射镜4，在反射镜4的左上方设置有光斑位置测量仪5，在分光镜2的右侧设置有待测镜 架6，在反射镜4与光斑位置测量仪5之间和光斑位置测量仪5与待测镜架6之间、激光光 束通过的路径上设置有光闸7。 并设定分光镜2与反射镜3之间的距离为Al，反射镜3与反射镜4之间的距离 为A2，反射镜4与光斑位置测量仪5之间的距离为A3。分光镜2与待测镜架6之间的距离 为Bl，光斑位置测量仪5与待测镜架6之间的距离为B2。 如图2、3所示，光斑位置测量仪5，包括PSD探测器ll，PSD探测器11的输出端与 信号处理电路12的输入端连通，信号处理电路12的输出端和单片机13的输入端连通，单 片机13的输出端通过USB接口 14或485接口 15和计算机16进行通讯。 485接口 15适用于远距离且多路传输。 其中，PSD探测器11采用大面型二维枕形PSD探测器，通过后置信号处理电路2使 测量精度达到微米量级。PSD探测器11的型号为W204(2D-PSD)的探测器。当有激光光源 入射到PSD探测器ll的感光面时，由于存在横向光电效应，四个电极将有电流输出。当激 光照射在PSD探测器11上的不同位置时，PSD探测器1输出四路不同强度微电流来表征激 光照射在PSD探测器11上的位置信息。 信号处理电路12包括电流/电压(I/V)转换电路21和电压放大电路22。由于 PSD探测器ll的输出信号是微弱的光生电流信号，很难检测，所以需要设置电流/电压转换 电路21，把电流信号转换为电压信号，同时进行前置放大，以方便进一步处理。电流/电压 转换电路21包括有四组相同、且相互独立的电流/电压转换电路25，每组设置有滤波和相 位补偿电路。 电流/电压转换电路25采用型号为LM124W的运算放大器。 通常，在检测、数据采集、自控等系统中，当传感、传输和放大环节的传感器输出阻抗较高、直流信号较小、放大器需要有较高增益时，要考虑采用斩波放大器以减小外界干扰，尽可能提高信噪比。因此，对应四组IA转换电路转换后的电压进行放大。 电压放大电路22包括有四组相同、且相互独立的电压放大器26，电压放大器26采用型号为ICL7650S的运算放大器。 电流/电压滤波转换电路21的四组电流/电压转换电路25分别与电压放大电路 22的四组电压放大器26连接。 电压放大电路22的四组电压放大器26的其中三组的输出端分别与单片机13的 第2、3、4管脚连接，另一组的输出端与单片机13的第7管脚连接。电压放大电路22的把 电压的幅值放大到单片机13内部A/D转换器所允许的输入电压的范围内，为单片机3的数 据计算提供保证。 单片机13通过USB接口 14或485接口 15与计算机16之间数据传输。 单片机13的型号为PIC16F877。 HeNe激光器1选用650型HeNe激光器。 分光镜2采用632nm波长半透半反镜片，保证分光后两束激光参数完全相同，避免 分光功率不均造成的影响，反射镜3、4采用632nm全反镜，充分利用HeNe激光功率。 分光镜2，反射镜3和反射镜4用胶完整固定，确保装置内部镜片稳定可靠。 需要保证激光分光后两束光到光斑位置测量仪的光程是相等的(Al+A2+A3 = Bl+B2)，通过零光程差完全消除HeNe激光自身稳定性造成的影响。 本专利技术结构简单、操作方便、测量精度高，实现了对光学镜架稳定性的实时测量， 测量精度达到umrad量级。使用一台光斑位置测量仪，利用光闸切换方式准确测量信号光 和参考光的位置，既减低了成本，又方便实现HeNe激光不稳定造成的测量误差数据处理。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学镜架稳定性检测装置，其特征在于：包括ＨｅＮｅ激光器（１），在ＨｅＮｅ激光器（１）的右侧设置有分光镜（２），在分光镜（２）的左上方设置有反射镜（３），在反射镜（３）的右上方设置有反射镜（４），在反射镜（４）的左上方设置有光斑位置测量仪（５），在分光镜（２）的右侧设置有待测镜架（６），在反射镜（４）与光斑位置测量仪（５）之间和光斑位置测量仪（５）与待测镜架（６０之间、激光光束通过的路径上设置有光闸（７）。
【技术特征摘要】
一种光学镜架稳定性检测装置，其特征在于包括HeNe激光器(1)，在HeNe激光器(1)的右侧设置有分光镜(2)，在分光镜(2)的左上方设置有反射镜(3)，在反射镜(3)的右上方设置有反射镜(4)，在反射镜(4)的左上方设置有光斑位置测量仪(5)，在分光镜(2)的右侧设置有待测镜架(6)，在反射镜(4)与光斑位置测量仪(5)之间和光斑位置测量仪(5)与待测镜架(60之间、激光光束通过的路径上设置有光闸(7)。2. 根据权利要求1所述的光学镜架稳定性检测装置，其特征在于所述的光斑位置测 量仪(5)，包括PSD探测器(ll)，PSD探测器(11)的输...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜石，陈志理，陈日升，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院华核新技术开发公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
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