[發明專利]一種可變角度高精度標定光源系統

有效

• 申請號: 202110384631.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113092075B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 徐洪艷;熊銳
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G02B27/09
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種可變角度高精度標定光源系統，包括光源系統、俯仰偏擺控制系統及俯仰偏擺檢測系統。所述光源系統包括控制器、激光器、非球面耦合透鏡、單模光纖、FCPC光纖耦合器、可調衰減器。所述俯仰偏擺控制系統包括俯仰偏擺平臺，偏擺調整軸，俯仰調整軸。所述俯仰偏擺檢測系統包括光纖準直透鏡、分束器、反射鏡、聚焦透鏡、面陣探測器、擴束鏡。所述激光器發出的光經所述非球面耦合透鏡耦合到所述單模光纖，最終輸出的高斯光束經所述光纖準直透鏡準直后入射到所述分束器分成兩路，透射光經所述透鏡聚焦成像在所述面陣探測器靶面上，此光點為參考光點。本發明可變角度高精度標定光源系統用于大視場光源系統標定時，可以提高檢測精度。

技術領域

本發明涉及大視場光學系統檢測的技術領域，特別涉及一種可變角度高精度標定光源系統。

背景技術

光學系統是成像系統中的核心部分。隨著科學技術的發展，光測設備對成像的要求越來越高，視場也越來越大，導致對光學系統的檢測也越來越困難。大視場光學系統結構復雜，產品加工時很可能造成軸上點與軸外點成像焦面不一致，從而影響成像質量，對其進行檢測就顯得尤為重要。

然而，目前大多數大視場光學系統檢測時，仍然依靠傳統的方法，結果往往很不準確，重復性差，并沒有一種高效的檢測方案。針對大視場光學系統檢測技術存在的問題，本發明提出了一種可變角度高精度標定光源系統，可對一定視場范圍內的光學系統高精度標定檢測。

發明內容

本發明的目的在于改善現有大視場光學系統檢測技術中的不足，提供一種可變角度高精度標定光源系統，以提高大視場光學系統的檢測精度。

為了實現上述發明目的，本發明實施例提供了以下技術方案：一種可變角度高精度標定光源系統，可變角度高精度標定光源系統包括光源系統，所述光源系統包括依次連接的半導體激光器(LD)控制器、650nm半導體激光器(LD)、非球面耦合透鏡、第一單模光纖、FCPC光纖耦合器、可調衰減器和第二單模光纖，所述半導體激光器(LD)控制器和所述650nm半導體激光器(LD)用于產生穩定輸出的激光光源，所述非球面耦合透鏡、所述第一單模光纖、所述第二單模光纖、所述FCPC光纖耦合器負責將激光光束整形為高斯光束輸出，所述可調衰減器用于精細調整準直光束的強度，以匹配面陣探測器上最佳接收光功率；

可變角度高精度標定光源系統還包括俯仰偏擺控制系統，所述俯仰偏擺控制系統包括俯仰偏擺平臺，偏擺調整軸和俯仰調整軸，所述俯仰偏擺平臺上放置有光纖準直透鏡、分束器、反射鏡和擴束鏡，所述偏擺調整軸和所述俯仰調整軸控制所述俯仰偏擺平臺的角度，從而控制入射到所述面陣探測器上的光斑的移動；所述偏擺調整軸和所述俯仰調整軸的軸心與聚焦透鏡中心一致；

可變角度高精度標定光源系統還包括俯仰偏擺檢測系統，所述俯仰偏擺檢測系統包括所述光纖準直透鏡、所述分束器、所述反射鏡、聚焦透鏡、面陣探測器和所述擴束鏡，所述光纖準直透鏡用于將第二單模光纖中的出射光束準直輸出到所述分束器，所述分束器將所述光纖準直透鏡射出的光分束為透射光和反射光、所述反射鏡用于反射外部設備的入射光束經所述分束器后的透射光，使外界光束入射到所述面陣探測器上，具體為：

所述光源系統發出的準直光束入射到所述分束器分成兩路，透射光經所述聚焦透鏡聚焦成像在所述面陣探測器靶面上，所述分束器反射光由所述擴束鏡進行擴束并發射出去，所述俯仰偏擺平臺俯仰、偏擺導致所述面陣探測器上聚焦光斑移動，通過質心算法計算聚焦光斑在X、Y位置上的移動量以及所述聚焦透鏡焦距可以精確計算光束指向的俯仰以及偏擺量；

由外部設備發射的光束經該可變角度高精度標定光源系統接收，通過調節外部設備的俯仰、偏擺，使外部光束聚焦光斑中心與所述面陣探測器上的內部光束聚焦光斑中心重合，從而就可確定外部設備的視場角。