CN100521413C - 激光同轴助调器及其调节方法 - Google Patents

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Abstract

激光同轴助调器,由激光器套筒、观测窗和望远镜接筒组成的套筒和带有十字叉丝前窗的激光器组成,激光光束与望远镜光轴重合;用于分光计的调节方法是;载物台上放置待测光学元件,望远镜镜筒上接上激光同轴助调器,激光光束通过望远镜照射到载物台上的待测光学元件,调节载物台和望远镜调平螺钉,使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字叉丝重合,然后,转动载物台到另一光学面,重复上述操作,使待测光学元件的各光学面的反射光斑中的“十”字影都能与激光器前窗的“十”字重合,表明望远镜光轴与仪器中心转轴互相垂直,可直接使用光学元件进行测量,实现调测合一。

Description

激光同轴助调器及其调节方法
技术领域
本发明涉及光学仪器和光学测量技术领域,用于分光计等光学仪器的调节和使用。
背景技术
分光计是一种精确测量角度的仪器,它是许多常用光学仪器的组成部分,同时,分光计也是大学光学物理实验的基本仪器,广泛应用于物理实验中。
分光计作为一种精密的测量仪器,必须细心调节和使用得当,才能有效地用于测量。分光计调节使用现有技术的不足之处在于:(1)在分光计的调节中,用“自准直原理使望远镜对无穷远聚焦”和“使望远镜光轴与仪器中心转轴垂直”很难调节。困难的主要原因是因载物台上的平面镜与望远镜光轴不垂直,反射“十”字像不易出现在视场中。(2)先用两面镀有反射膜的平面镜(二面镜)来调节,调好后再换待测光学元件。而待测光学元件与平面镜放在载物台上的位置稍有偏心,一般反射回来的“十”字像仍未与调节用叉丝重合,有的在望远镜视场中仍找不到反射“十”字像,还需继续调节。这样的调节费时费力,不宜掌握。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光同轴助调器,使激光光束与望远镜光轴同轴,并实现调测合一,即用待测光学元件直接调节,不必先用平面反射镜调节,再换待测光学元件进行测量,解决调节费时费力问题,使调节直观方便、容易操作。
本发明的技术方案是激光同轴助调器及其调节方法,激光同轴助调器由套筒、激光器组成,其结构在于所述的套筒由激光器套筒、观测窗和望远镜接筒组成,激光器套筒套装着激光器,望远镜接筒套装在分光计望远镜的目镜镜筒上,观测窗位于激光器套筒与望远镜接筒之间,激光器的发光孔置于观测窗内,所述的激光器带有十字叉丝前窗,十字叉丝前窗至于激光器发光孔前,激光光束穿过十字叉丝的交点,激光器的激光光束与望远镜光轴重合;
本发明所述的激光同轴助调器,其结构在于所述的由激光器套筒、观测窗和望远镜接筒组成的套筒是制成一体的套筒;
本发明所述的激光同轴助调器,其特征在于所述的套筒的激光器套筒、观测窗和望远镜接筒是分体制作,通过连接件连接组成的套筒;
本发明的激光同轴助调器的调节方法是:在分光计载物台上放置待测光学元件,在分光计望远镜镜筒上套接上激光同轴助调器,点亮激光器,激光光束通过望远镜照射到载物台上的待测光学元件,用各半调节法,调节载物台下的对应螺钉和望远镜调平螺钉,通过观测窗观察,使光学元件的反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字叉丝重合,然后,转动载物台带动待测光学元件转到另一光学面,通过各半调节法使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器发光孔前的“十”字重合,如此反复几次转动载物台,使待测光学元件的各光学面的反射光斑都能回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合,表明激光器的光轴与仪器的中心转轴垂直了,即望远镜光轴与仪器中心转轴互相垂直。
本发明的优点在于分光计的调节操作简单直观,可用待测光学元件直接调节并测量,实现调测合一。
附图说明
本发明共有附图二幅,
图1是激光同轴助调器结构示意图
图2是激光同轴助调器的十字叉丝前窗处的横向剖视图
附图中,1.激光器套筒  2.激光器  3.激光器十字叉丝前窗  4.观测窗  5.望远镜接筒  6.望远镜
具体实施方式
附图给出了本发明的一个实施例。激光同轴助调器的套筒是制成一体的,套筒分为三段,第一段是激光器套筒,套装着带有十字叉丝前窗的激光器,第二段是观测窗,是在套筒上开出一个长方形的观察孔,第三段是望远镜接筒,套装在望远镜的目镜上,套筒各段的内径分别与激光器及望远镜的外经相配合,装配中使激光光束与望远镜光轴重合。使用时具体调节方法例举如下:
调测实施例1:用自准直法测三棱镜顶角
把三棱镜放在载物台上,使三棱镜的一个光学面与载物台下两个调节螺钉的连线互相垂直。
(1)调节:在分光计望远镜上套接激光同轴助调器,点亮激光器,激光光束通过望远镜照射到载物台上的三棱镜的某一光学面,用各半调节法,调节载物台下该面对应的螺钉和望远镜调平螺钉,在观测窗观察,使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合。转动载物台带动三棱镜转到另一光学面,通过各半调节法使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器发光孔前的“十”字重合。如此反复几次,转动载物台,使三棱镜两光学面的反射光斑都能回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合。这就表明激光器的光轴与仪器中心转轴垂直了,即望远镜光轴与仪器中心转轴互相垂直。
(2)测量:调好后,记录转动载物台分别使三棱镜两光学面反射光斑回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合后对应的角位置,两角位置之差,即为三棱镜顶角的补角,180度减去两角位置之差即为三棱镜顶角,即测得了三棱镜顶角。该方法光路调节后直接测量方便、简捷。
调测实施例2:用衍射光栅测光波波长
把光栅放置在载物台上,使光栅处于载物台下两调节螺丝连线的中垂线上。
(1)调望远镜光轴和仪器中心转轴垂直。在分光计望远镜上套接激光同轴助调器,点亮激光器,激光光束通过望远镜照射到光栅的某一面,用各半调节法,调节载物台下该面对应的螺钉和望远镜调平螺钉,使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合。转动载物台带动光栅转过180度后,使光照射到光栅的另一面,再用各半调节法,调节载物台下该面对应的螺钉和望远镜调平螺钉,使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合。如此反复几次,载物台每转动180度,光栅两面的反射光斑都能回到激光器的发光孔,使反射光斑中的是“十”字影与激光器前窗的“十”字重合,这就表明激光器的光轴与仪器中心转动轴互相垂直,即望远镜光轴与仪器中心转轴垂直。
(2)调望远镜聚焦无穷远。保持光栅和望远镜的相对位置不动,卸下激光同轴助调器,点亮分光计望远镜内的小照明灯,调节目镜调焦手轮,使分划板“准线”及带有绿色小十字窗口的“十”字清晰,再松开目镜筒锁紧螺钉,前后移动目镜镜筒(改变物镜与分划板和目镜的相对位置),使“十”字像清晰出现在望远镜分划板上。(由于先调了望远镜光轴与仪器中心转轴垂直,移动目镜镜筒,反射“十”字像很快出现在视场。)即望远镜调焦到无穷远。
(3)调平行光管。
(4)直接用光栅测光波波长。

Claims (1)

1、激光同轴助调器的调节方法,激光同轴助调器由激光器、激光器套筒、观测窗和望远镜接筒组成,激光器套筒套装着激光器,望远镜接筒套装在分光计望远镜的目镜镜筒上,观测窗位于激光器套筒与望远镜接筒之间,激光器的发光孔置于观测窗内,所述的激光器带有十字叉丝前窗,十字叉丝前窗置于激光器发光孔前,使激光光束穿过十字叉丝的交点,激光器的激光光束与望远镜光轴重合,其特征是所述的激光同轴助调器的调节方法是:在分光计载物台上放置待测光学元件,在分光计望远镜镜筒上套接上激光同轴助调器,点亮激光器,激光光束通过望远镜照射到载物台上的待测光学元件,用各半调节法,调节载物台下的对应螺钉和望远镜调平螺钉,通过观测窗观察,使光学元件的反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字叉丝重合,然后,转动载物台带动待测光学元件转到另一光学面,通过各半调节法使反射光通过望远镜回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器发光孔前的“十”字重合,如此反复几次转动载物台,使待测光学元件的各光学面的反射光斑都能回到激光器的发光孔,并使反射光斑中的“十”字影与激光器前窗的“十”字重合,表明激光器的光轴与分光计的中心转轴垂直了,即望远镜光轴与分光计中心转轴互相垂直。
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