[實用新型]一種光線平行調整的裝置

無效

• 申請號: 200820078801.X
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN201210201Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 匡翠方;李艷秋;劉麗輝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G02B27/28
• 分類號: G02B27/28;G02B27/00;G01B11/26
• 代理公司: 北京理工大學專利中心
• 代理人: 張利萍

技術領域

本實用新型屬于光電檢測技術領域，特別涉及一種光線之間平行度的高精度調整。利用調整后的平行光束可以進行兩直線導軌的平行度測量，還可以進行直線導軌副本身的滾轉角測量。

背景技術

數控機床直線導軌副需要進行滾轉角測量，而最簡單的光學測量方法是利用平行光線進行測量。盡管通過兩個五角棱鏡能使光線產生平行光線，但由于五角棱鏡只能保證有一個方向的垂直，很難得到兩束光線平行性在1弧秒以下，且高精度的五角棱鏡造價也貴。

本實用新型的目的在于提供一種具有通用性的激光平行性調整裝置和方法，調整精度優于1弧秒。利用此方法得到的平行光線可以用作近距離導軌之間的平行性裝調和導軌本身的滾轉角測量。

發明內容

一種光線平行調整的裝置是：準直激光器發出高穩定性的準直激光，經過偏振分光器分光。其中偏振分光器的反射光路上放置一個λ/4波片，波片的快軸方向與激光的偏振方向成45°，再入射到一個平面反射鏡上。而在偏振分光器的透射光路上放置另外一個λ/4波片，波片的快軸方向與激光的偏振方向也成45°，再通過一個二維可調平面反射鏡反射，使其反射方向與偏振分光器的反射光平行入射到同一平面反射鏡上。平面反射器使兩光線逆向返回到偏振分光器。由于兩光束分別兩次透過λ/4波片，光線的振動方向分別旋轉了90°，因此原來經過偏振分光器的反射光變成透射光，原來經過偏振分光器的透射光變成反射光。通過一個透鏡入射到同一個探測器上。

所述的準直光器包括經過單模光纖準直的半導體激光器和氣體激光器。

所述的偏振分光器可以是非偏振半透半反分光器，這時兩個λ/4波片可以不用，只是從平面反射鏡反射回來的光將發生能量損失。

所述的探測器可以是四象限探測器、位置敏感探測器和CCD其中的一種。

所述的探測器必須放置在透鏡焦平面上。

所述的透鏡還可以用透鏡組替代。

所述裝置可以通過增加偏振分光器和λ/4波片產生多束平行光線。

本實用新型的一種光線平行調整方法步驟為：

(1)準直激光器發出穩定激光通過偏振分光器分光，分為垂直線偏振S和平行線偏振P激光；

(2)用紙板擋住偏振分光器的透射光P，使垂直線偏振激光S透過一個λ/4波片，變成圓偏振光，入射到一個平面反射鏡上，其中λ/4波片的快軸與S偏振方向成45°；

(3)調整平面反射鏡使圓偏振光線逆向返回第二次透過λ/4波片，此時光線由圓偏振光變成線偏振光，但偏振方向旋轉了90°，因此光線透過偏振分光器和透鏡，入射到探測上，并使光線入射到探測器的中心位置，記下讀數；

(4)保持平面反射鏡不動，把紙板拿開，放在偏振分光器的反射光路上擋住偏振分光器的反射光S；

(5)偏振分光器的透射光P透過另外一個λ/4波片，再通過可以二維調節的平面反射鏡反射，使光線入射到上述的固定不動的平面反射鏡上。其中λ/4波片的快軸與P偏振方向成45°，透過此λ/4波片的偏振光也變成圓偏振光；

(6)固定不動的反射鏡使圓偏振光線逆向返回，經過二維可調節的平面反射鏡反射，第二次透過λ/4波片，使圓偏振光變成了線偏振光，但其振動方向旋轉了90°，因此光線經過偏振分光器反射，透過透鏡，入射到探測器上；

(7)調節二維可調平面反射鏡，使逆向入射到探測器上的光點的位置讀數與上述記下的讀數相同；

(8)撤走以上所述的擋光紙板和固定平面反射鏡，則兩出射光線為平行光線。

所述的方法可以通過調整增加的偏振分光器的反射方向產生多束平行光線。

本實用新型是一種適用于產生兩束平行光線，具有如下的優點：

1、調整裝置和方法簡單，成本較低。

2、調整精度高，利用高穩定準直激光可以調整到光線之間平行性在1弧秒以下。

3、利用此方法還可以調整兩束以上光線之間的平行性。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式進一步說明本實用新型。

圖1為調整光束平行光線的實施例一。

圖2為測角原理圖。

圖3為調整兩束光線平行的實施例二。

圖4為同時調整三束光線平行性的實施例三。

圖中：1-為準直激光器；2-為偏振分光器；3、4-為λ/4波片；5-為小平面反射鏡；6-為二維調節裝置；7-為凸透鏡；8-為四象限探測器；9-為大平面反射鏡；10-為半透半反分光器；11-為偏振分光器。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型。