CN102962586B - 一种双光楔初始相位的调整检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双光楔初始相位的调整检测方法，使用经纬仪和平行光管成像原理，将双光楔放置于两者中间进行调整，通过光楔成像与经纬仪中两个十字的重合对光楔实现垂直度调节，通过旋转光楔，判断多个位置时其与原始位置的距离，判断两个光楔是否互为180度对称，从而实现双光楔的初始相位的调整。本发明采用了一种简单的调整方法，在调整精度得到一定保证的情况下，调整检测简便，为双光楔的下一步工作作了充分的准备。

Description

一种双光楔初始相位的调整检测方法

技术领域

本发明属于光学领域，具体涉及一种双光楔的初始相位的调整方法。

背景技术

在激光加工领域，经常采用旋转的四光楔使激光光速旋转，其中一对光楔控制光线的横向偏移量，另一对光楔控制光线的偏转角。而在进行激光加工之前，各光学部件的安装与调试是一项非常重要的工作。

控制光线横向偏移量的双光楔，如图1所示，通过电机带动相对的两个光楔旋转，并通过另一个电机改变两个光楔之间的距离。为了保证两个光楔在转动时，光线只产生横向偏移，而不发生角度偏转，就要求保证两个相对的光楔的初始相位：即两者的平面垂直于入射光线，入射光线穿过两者的中心，且两个光楔相对于两者之间的垂直线呈180度对称。

现有技术中一般需要为此购买或定制特殊的仪器用于上述调整，仪器结构复杂，定制周期长。

发明内容

针对上述技术问题和现有技术的缺陷，本发明提出了一种摆脱繁琐操作，采用经纬仪和平行光管对双光楔初始相位的调整方法，该方法既保证了调整精度，又简化了调整步骤。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，具体如下：

一种双光楔的初始相位的调整方法，包括如下步骤：

双光楔垂直度调节：

1)将经纬仪、平行光管放在同一水平台上进行调整，使它们均能在自己的目镜里看到对方的像，并调整至两个像重合；

2)将第一个光楔放置于经纬仪和平行光管中间；调整该光楔，使得从经纬仪中观察到的该光楔像的十字分线和经纬仪的十字分线重合；以经纬仪的光线为轴，旋转光楔180°，并调整光楔使该光楔像的十字分线和经纬仪的十字分线重合，使得光楔与经纬仪和平行光管之间的光路垂直；

3)将第二个光楔放到第一个光楔和平行光管中间；调整第二个光楔，使得该光楔像的十字分线并和平行光管的十字分线重合；以经纬仪的光线为轴，旋转光楔180，并调整光楔使该光楔像的十字分线和平行光管的十字分线重合，使得第二个光楔与经纬仪和平行光管之间的光路垂直；双光楔呈180°调节：

4)将第二个光楔和第一个光楔靠紧；旋转第二个光楔，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，记录此时平行光管初始像的坐标(x₀,y₀)；

5)同步旋转双光楔，记录旋转一圈时，多个像的坐标(x_n,y_n)，计算第n个像与所述初始像之间的距离：

$d_n=\sqrt{{(x_n-x_0)}^2-{(y_n-y_0)}^2}$

6)判断多个距离值是否均小于一设定阈值，如果是，则两个光楔为180°对称放置；如果不是，则重复所述步骤4)和5)，直至多个距离值均小于一设定阈值，即两个光楔为180°对称放置。

进一步地，所述方法还包括如下步骤：

调节双光楔之间的距离，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，从经纬仪中记录像的位置(x₀,y₀)；旋转第二个光楔4，记录该状态时，从经纬仪中记录的像的位置(x,y)；

计算两个位置之间的距离当该距离小于规定的阈值时，则光楔支架的平行度与垂直度合格。

本发明的有益效果是：

本发明采用了一种简单的调整方法，在调整精度得到一定保证的情况下，调整检测简便，为双光楔的下一步工作作了充分的准备。

附图说明

图1是双光楔工作原理图。

图2是本发明中用于测量用的经纬仪和平行光管位置图。

图3是第一光楔位于经纬仪和平行光管位置图。

图4是双光楔位于经纬仪和平行光管位置图。

图5是双光楔靠紧时示意图。

具体实施方式

如图2所示，其中1是经纬仪，2是平行光管。

一、调整双光楔垂直度

1)将经纬仪1、平行光管2放在同一水平台上进行调整，使经纬仪1的光路高低和安装光楔的支架中心(即双光楔的中心)高低相同。调整经纬仪和平行光管，使它们均能在自己的目镜里看到对方的像，并调整至两个像重合。

2)将第一个光楔3安装在所述支架上，放到经纬仪1和平行光管2中间，如图3，经纬仪1中反射第一个光楔3的像。调整第一个光楔3，使得该像的十字分线和经纬仪1的十字分线重合；旋转第一个光楔3至180°观察像的变化，并调整第一个光楔3使像的十字分线和经纬仪1的十字分线重合，使得第一个光楔3与经纬仪1和平行光管2之间的光路垂直。

3)将第二个光楔4安装在所述支架上，放到第一个光楔3和平行光管2中间，如图4，平行光管2中光楔反射第二个光楔4的像。调整第二个光楔4，使得该像的十字分线并和平行光管2的十字分线重合；旋转第二个光楔4至180°观察像的变化，并调整第二个光楔4使该像的十字分线并和平行光管2的十字分线重合，使得第二个光楔4与经纬仪1和平行光管2之间的光路垂直。

二、调整双光楔180度对称

4)在图5所示位置时，将第二个光楔4(移动光楔)和第一个光楔3靠紧；旋转第二个光楔4，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，记录此时平行光管像的坐标(x0,y0)。

5)同步旋转双光楔，记录旋转一圈时，多个像的坐标(x_n,y_n)，计算两个位置之间的距离：

$d_n=\sqrt{{(x_n-x_0)}^2-{(y_n-y_0)}^2}$

判断多个距离值是否均小于一设定阈值，如果是，则两个光楔为180°对称放置；如果不是，则重复所述步骤4)，直至多个距离值均小于一设定阈值，即两个光楔为180°对称放置。

三、检测双光楔支架的平行度、垂直度

由于本发明中双光楔是通过鼠笼式结构安装在两个平面内，当需要移动第二个光楔4时，第二个光楔4是沿着鼠笼的条移动，鼠笼条之间的平行度，以及与光线之间的垂直度，会影响双光楔之间光线的路径。

调节双光楔之间的距离U，使U大概在80mm处，旋转光楔，用经纬仪观察并记录平行光管中像的变化。从经纬仪中记录像的位置(x₀,y₀)。旋转第二个光楔4，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，观察并记录两光楔紧靠和80mm处的像的状态。记录该状态时，从经纬仪中记录的像的位置(x,y)；

计算两个位置(x₀,y₀)和(x,y)之间的距离，当该距离小于规定的阈值时，则光楔支架的平行度与垂直度合格。

$d=\sqrt{{(x-x_0)}^2-{(y-y_0)}^2}$

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (2)

1.一种双光楔初始相位的调整检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1).双光楔呈垂直度调节

1)将经纬仪、平行光管放在同一水平台上进行调整，使它们均能在自己的目镜里看到对方的像，并调整至两个像重合；

2)将第一个光楔放置于经纬仪和平行光管中间；调整该光楔，使得从经纬仪中观察到的该光楔像的十字分线和经纬仪的十字分线重合；以经纬仪的光线为轴，旋转光楔180°，并调整光楔使该光楔像的十字分线和经纬仪的十字分线重合，使得该光楔与经纬仪和平行光管之间的光路垂直；

3)将第二个光楔放到第一个光楔和平行光管中间；调整第二个光楔，使得该光楔像的十字分线并和平行光管的十字分线重合；以经纬仪的光线为轴，旋转光楔180°，并调整第二个光楔使该光楔像的十字分线和平行光管的十字分线重合，使得第二个光楔与经纬仪和平行光管之间的光路垂直；

(2).双光楔呈180°调节

4)将第二个光楔和第一个光楔靠紧；旋转第二个光楔，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，记录此时平行光管初始像的坐标(x₀,y₀)；

5)同步旋转双光楔，记录旋转一圈时，多个像的坐标(x_n,y_n)，计算第n个像与所述初始像之间的距离：

$d_n=\sqrt{{(x_n-x_0)}^2-{(y_n-y_0)}^2}$

6)判断多个距离值是否均小于一设定阈值，如果是，则两个光楔为180°对称放置；如果不是，则重复所述步骤4)和5)，直至多个距离值均小于一设定阈值，即两个光楔为180°对称放置。

2.根据权利要求1所述的双光楔初始相位的调整检测方法，其特征在于，还包括如下步骤：

调节双光楔之间的距离，使得能够通过经纬仪观察到平行光管的整像，从经纬仪中记录像的位置(x₀,y₀)；旋转第二个光楔，记录该通过经纬仪观察到平行光管的整像的状态时从经纬仪中记录的像的位置(x,y)；

计算两个位置之间的距离当该距离小于规定的阈值时，则光楔支架的平行度与垂直度合格。