[發明專利]激光測距儀接收視場標定及光軸平行度測量的裝置和方法

有效

• 申請號: 201510272002.0
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN105137415B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 許春曉;陶宇亮;顏凡江;穆生博;李凌
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G01B11/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種基于激光測距儀測量裝置的激光測距儀發射和接收光軸平行度測量的方法，所述激光測距儀測量裝置包括輔助標定光源(1)、光束整形與精密調整組件(2)、漫透射板(3)、功率計(4)、平行光管(5)、待測激光測距系統(6)及示波器(7)；

所述光束整形與精密調整組件(2)包括激光擴束鏡頭(201)、能量衰減器(202)、激光匯聚透鏡(203)和三維精密調整架(204)組成；擴束鏡頭(201)、能量衰減器(202)和匯聚透鏡(203)均安裝在三維精密調整架(204)上；漫透射板(3)放置在激光匯聚透鏡(203)的焦平面上；

所述待測激光測距系統(6)包括激光發射機(601)、接收光學系統(602)、探測及放大電路系統(603)；漫透射板(3)放置在平行光管(5)的焦平面處，激光發射機(601)發出的激光通過平行光管(5)匯聚后在漫透射板(3)上形成光斑；

輔助標定光源(1)發出的激光光束，經過激光擴束鏡頭(201)的準直擴束后，調整能量衰減器(202)的不同衰減倍率，再耦合到匯聚透鏡(203)中，在漫透射板(3)上形成光斑，通過平行光管(5)傳輸至接收光學系統(602)，經探測及放大電路系統(603)發送至示波器(7)；需要測試入射到平行光管(5)內的光功率P時，將功率計(4)放置在漫透射板(3)與平行光管(5)之間，距離平行光管(5)焦平面的距離為：d＝D1*f/D2，D1為功率計的有效接收口徑，D2為平行光管的口徑，f為平行光管的焦距；

其特征在于包括如下步驟：

1)待測激光測距系統(6)的收發光軸平行度裝調完成后，開啟激光發射機(601)，由激光發射機(601)發出的激光通過平行光管(5)匯聚后在漫透射板(3)上形成光斑A，記錄光斑A的位置；

2)關閉激光發射機(601)，開啟輔助標定光源(1)，發出激光光束，經過激光擴束鏡頭(201)的準直擴束后，再耦合到匯聚透鏡(203)中，在漫透射板(3)上形成光斑，調整三維精密調整架(204)，使光斑匯聚到漫透射板(3)的中心，漫透射板(3)的中心即為平行光管焦平面的中心；

3)將功率計(4)放置在漫透射板(3)與平行光管(5)之間，檢測入射到平行光管(5)內的光功率P，功率計(4)距離平行光管(5)焦平面的距離為：d＝D1*f/D2，其中D1為功率計(4)的有效接收口徑，D2為平行光管(5)的口徑，f為平行光管(5)的焦距；計算激光測距系統(6)接收到的模擬回波光功率P’，計算公式如下：P’＝P*D3/D2，其中，D3為激光測距系統(6)有效接收口徑；設置衰減倍率，使激光測距系統(6)接收到的模擬回波光功率P’在其接收回波的動態范圍內，開啟能量衰減器(202)，并撤離功率計；調整三維精密調整架(204)使輔助標定光源(1)形成的光斑與光斑A的位置重合，漫透射板(3)產生激光發射機(601)的模擬回波；

4)開啟接收光學系統(602)、探測及放大電路系統(603)和示波器(7)，調節三維精密調整架(204)分別進行俯仰和方位向的視場掃描，記錄示波器(7)采集探測及放大電路系統(603)輸出的回波波形，標定中心視場對應到漫透射板(3)上的模擬回波焦點；

5)計算漫透射板(3)上的模擬回波焦點與激光發射像點的相對位移Δd，計算回波信號的光軸與發射光軸的夾角誤差

6)Δθ在閾值范圍內，則判定為收發光軸平行度裝調合格；Δθ超過設定閾值，則判定為收發光軸平行度裝調不合格，需重新調整。