CN105444700A - 一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法，包括第一离轴抛物面反射镜、第一平面反射镜、第一分色镜、第一衰减片、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一倍频晶体、第二分色镜和可见光电探测器，第一离轴抛物面反射镜用于将光束反射至第一平面反射镜，第一平面反射镜用于将光束反射至第一分色镜，第一分色镜用于将短波长光束反射至第一衰减片。本发明可以探测可见到短波红外波段激光光束，可对飞秒激光跟踪仪的多波长多光束的空间夹角进行高精度检测，其测量结果可用于飞秒激光跟踪仪光轴调整和误差修正，可提高飞秒激光跟踪仪多光轴间的角度测量误差。该装置具有设计简洁，结构简单，测量精度高，成本低廉等优点。

Description

一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别是涉及光电测量系统的多波长多光轴平行度检测装置及检测方法。

背景技术

随着光电技术的发展，集目标探测、跟踪扫描和激光测距为一体的光电检测系统在大尺寸工业测量领域中得到了广泛的应用，如激光测距机，光电经纬仪、激光跟踪仪等等。

飞秒激光跟踪仪的工作原理：首先在目标点上安置一个反射器，其目的是将入射的激光光束按原路返回；然后将跟踪仪发出的激光光束瞄准目标反射器中心，当目标带着反射器一起移动时，跟踪仪发出的激光光束始终对准目标反射器中心，保持实时跟踪；此时，返回的光束被检测系统所接收，用来实时测算目标的空间坐标，从而确定目标的空间位置。

飞秒激光跟踪仪的出射光束由(633nm)跟踪光束和(1560nm)飞秒测距光束两部分组成。为了保证仪器的测量和指向精度，首先要保证的是这两光束之间的平行度。由于受到加工条件的限制，仪器组装后，其多个波长多光轴间平行性很难达到较高的精度，因此，需要在系统设计、装调过程中进行精确的检测和调试，使各光轴间的平行性误差控制在测量精度允许的范围内，从而对目标进行高灵敏度探测。

然而，由于飞秒光束的引入使得仪器中增加了(1560nm)短波红外光束，而(1560nm)短波红外光束则是不可见光，这对仪器的装调和检测来了很大的难度，尤其是多光轴之间的平行度问题更是受到了巨大的挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多波长多光轴平行度检测装置及检测方法，用于飞秒激光跟踪仪的多波长多光轴平行度检测，以便提高仪器的测量精度。

本发明提供的多波长多光轴平行度检测装置包括第一离轴抛物面反射镜、第一平面反射镜、第一分色镜、第一衰减片、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一倍频晶体、第二分色镜和可见光电探测器，

所述第一离轴抛物面反射镜用于将光束反射至所述第一平面反射镜，所述第一平面反射镜用于将光束反射至第一分色镜，所述第一分色镜用于将短波长光束反射至第一衰减片，所述第二平面反射镜用于将衰减后的短波长光束反射至第二分色镜，所述第二分色镜用于将短波长光束反射至可见光电探测器；

同时，所述第一分色镜还用于将长波长光束透射至第三平面反射镜，所述第三平面反射镜用于将长波长光束反射至第一倍频晶体，所述第一倍频晶体用于将长波长光束变成短波长光束，第二分色镜用于将短波长光束透射至可见光电探测器。

在本发明的一些实施例中，所述可见光电探测器位于第一离轴抛物面反射镜的焦平面处，用于探测光束的会聚光斑。

在本发明的一些实施例中，还包括角反射器、分光镜、十字分划板、第二离轴抛物面反射镜以及短波长光束与长波长光束的混合光源，

所述十字分划板位于第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜的共同焦平面处，所述第二离轴抛物面反射镜用于将光束会聚到十字分划板上，所述十字分划板用于将光束透射至分光镜，所述分光镜用于将光束依次反射至第一平面反射镜、第一离轴抛物面反射镜、角反射器，所述角反射器用于将入射光束反射至第一离轴抛物面反射镜。

在本发明的一些实施例中，所述多波长多光轴平行度检测装置还包括自准直仪，所述自准直仪用于探测十字分划板的十字丝，通过十字分划板上的十字丝与自准直仪的十字丝重合来标定混合光源的位置。

在本发明的一些实施例中，所述混合光源由长波长激光器和短波长激光器组成，所述混合光源中的短波长光束与长波长光束的出射光束平行。

在本发明的一些实施例中，所述检测装置还包括用于标定混合光源中的短波长光束与长波长光束的出射光束平行度的光源标定装置，该光源标定装置包括第二倍频晶体、第二衰减片和第三离轴抛物面反射镜，所述可见光电探测器位于第三离轴抛物面反射镜的焦平面处，所述第二倍频晶体用于将长波长光束变成短波长光束，并出射至第三离轴抛物面反射镜，所述第二衰减片用于减小短波长光束的光功率，并将光束出射至第三离轴抛物面反射镜，所述第三离轴抛物面反射镜用于将光束反射至可见光电探测器。

本发明还提供一种采用上述多波长多光轴平行度检测装置进行的检测方法，包括以下步骤：

飞秒激光跟踪仪发出的两束激光光束首先经第一离轴抛物面反射镜和第一平面反射镜后入射到达第一分色镜上；所述第一分色镜将两束激光光束分为两个方向，其中短波长光束经第一分色镜反射后，分别通过第一衰减片、第二平面反射镜和第二分色镜后到达可见光电探测器上；而长波长光束经第一分色镜透射后，通过第三平面反射镜、第一倍频晶体和第二分色镜后到达可见光电探测器上；

根据直角坐标系中两点的位置关系，计算长波光束相对短波光束的夹角θ为：

$\mathrm{\θ}=arctan\left(\frac{d}{f}\right)\≈\frac{\sqrt{{(x_1-x_0)}^2+{(y_1-y_0)}^2}}{f}$

其中，f为第一离轴抛物面反射镜的焦距；

x₀，y₀为长波长光束平行于短波长光束时，会聚光斑在可见光电探测器上的坐标位置；

x₁，y₁为长波长光束不平行于短波长光束时，会聚光斑在可见光电探测器上的坐标位置；

d为所述两个坐标位置的相对距离。

在本发明的一些实施例中，所述检测方法还包括：

以自准直仪为基准标定混合光源的位置，将自准直仪放置在该检测装置的前端，并对准第一离轴抛物面反射镜，打开混合光源中的短波长激光光源，则短波长光束经第二离轴抛物面反射镜后聚焦到十字分划板上；由十字分划板透射的短波长光束经分光镜、第一平面反射镜和第一离轴抛物面反射镜反射后入射到自准直仪上；调节混合光源的位置姿态，使十字分划板上的十字丝与自准直仪的十字丝重合；

标定可见光电探测器的位置，去掉自准直仪，在自准直仪的位置放置角反射器，由角反射器返回的短波长光束经过第一离轴抛物面反射镜，第一平面反射镜后入射到分光镜上；由分光镜透射的部分短波长光束经过第一分色镜反射后、入射到第一衰减片上，通过第一衰减片后的短波长光束经第二平面反射镜、第二分色镜后入射到可见光电探测器上，调节可见光电探测器的位置，直至观察到清晰的十字丝；

标定长波长光束的像面位置，打开混合光源中长波长激光器光源，调节第二平面反射镜和第二分色镜的位置，直至观察到清晰的十字丝。

在本发明的一些实施例中，所述检测方法还包括混合光源中的短波与长波的出射光束平行度标定：

打开混合光源，其中短波长光束经第二衰减片衰减、第三离轴抛物面反射镜后聚焦到可见光电探测器上，而波长光束先经第二倍频晶体转换成短波长的光束后，再由第三离轴抛物面反射镜聚焦到可见光电探测器上；

调节短波长激光器和长波长激光器的方位，使可见光电探测器上会聚的两个光斑重合。

从上面的所述可以看出，本发明提供的多波长多光轴平行度检测装置及检测方法可以探测可见到短波红外波段激光光束，可对飞秒激光跟踪仪的多波长多光束的空间夹角进行高精度检测，其测量结果可用于飞秒激光跟踪仪光轴调整和误差修正，可提高飞秒激光跟踪仪多光轴间的角度测量误差。该装置具有设计简洁，结构简单，测量精度高，成本低廉等优点。

附图说明

图1为本发明一个实施例的多波长多光轴平行度检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的可见光电探测器上会聚的光斑的分布图；

图3为本发明另一个实施例的多波长多光轴平行度检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的光源标定装置的结构示意图；

图5为本发明实施例的标定混合光源位置的结构示意图。

其中：101、第一离轴抛物面反射镜，102、第一平面反射镜，103、第一分色镜，104、第一衰减片，105、第二平面反射镜，106、第三平面反射镜，107、第一倍频晶体，108、第二分色镜，109、可见光电探测器，110、计算机，301、角反射器，302、分光镜，303、十字分划板，304、第二离轴抛物面反射镜，305、混合光源，401、短波长激光器，402、长波长激光器，403、第二衰减片404、第二倍频晶体，405、第三离轴抛物面反射镜。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

参见图1，其为本发明一个实施例的多波长多光轴平行度检测装置的结构示意图。作为本发明的一个实施例，所述多波长多光轴平行度检测装置包括第一离轴抛物面反射镜101、第一平面反射镜102、第一分色镜103、第一衰减片104、第二平面反射镜105、第三平面反射镜106、第一倍频晶体107、第二分色镜108和可见光电探测器109，所述可见光电探测器109位于第一离轴抛物面反射镜101的焦平面处，用于探测光束的会聚光斑，所述第一离轴抛物面反射镜101用于将光束反射至所述第一平面反射镜102，所述第一平面反射镜102用于将光束反射至第一分色镜103，所述第一分色镜103用于将短波长光束反射至第一衰减片104，所述第二平面反射镜105用于将衰减后的短波长光束反射至第二分色镜108，所述第二分色镜108用于将短波长光束反射至可见光电探测器109；同时，所述第一分色镜103还用于将长波长光束透射至第三平面反射镜106，所述第三平面反射镜106用于将长波长光束反射至第一倍频晶体107，所述第一倍频晶体107用于将长波长光束变成短波长光束，第二分色镜108用于将短波长光束透射至可见光电探测器109。优选地，所述第一离轴抛物面反射镜101用于将短波长光束和长波长光束无像差地共同聚焦到可见光电探测器109上，所述可见光电探测器109用于探测短波长光束和长波长光束的会聚光斑。

可见，所述第一平面反射镜102、第二平面反射镜105以及第三平面反射镜106的作用是用于折转空间光束；所述第一分色镜103和第二分色镜108的作用是将多波长光束进行分离和合并；所述第一衰减片104的作用是减小短波长光束的光功率，以免功率过大而导致损坏可见光电探测器109；所述第一倍频晶体107的作用是将长波长光束变成短波长光束，以便可见光电探测器109可以同时探测，所述可见光电探测器109还与计算机110相连，所述计算机110对可见光电探测器109上的两个光斑进行数据处理。需要说明的是，所述第一分色镜103和第二分色镜108中提到的短波红外光束的波长是不同的，第一分色镜103反射的是633nm的短波光束，而第二分色镜108透射的是780nm的短波光束。

检测原理：飞秒激光跟踪仪发出的两束激光光束(633nm和1560nm)首先经第一离轴抛物面反射镜101和第一平面反射镜102反射后到达第一分色镜103上；所述第一分色镜103将两束光束分为两个方向，其中(633nm)短波长光束经第一分色镜103反射后，依次通过第一衰减片104、第二平面反射镜105和第二分色镜108后到达可见光电探测器109上；而(1560nm)长波长光束经第一分色镜103透射后，依次通过第三平面反射镜106、第一倍频晶体107和第二分色镜108后到达到可见光电探测器109上。

为了能够同时分辨在可见光电探测器109上的两光束的会聚光斑位置，经过第二分色镜108合并后，使两束光分开一定的平移量。所述可见光电探测器109还与计算机110相连，由计算机110对可见光电探测器109的两个光斑进行数据处理。

具体地，该多波长多光轴平行度检测装置的检测方法如下：

以(633nm)短波长光束为基准测量多光束间的平行性(也可以以(1560nm)长波长光束为基准)。

1)将飞秒激光跟踪仪对准该多波长多光轴平行度检测装置，打开激光光源，使出射的两束光进入该检测装置中，同时在计算机110上观察会聚光斑的位置。

2)调节飞秒激光跟踪仪出射光束的方位，使(633nm)短波长光束的会聚光斑中心刚好位于可见光电探测器109的中心位置A(0，0)处，如图2所示。

3)在计算机110上观察(1560nm)长波长光束的会聚光斑。当(1560nm)长波长光束与(633nm)短波长光束相互平行时，长波长光束的会聚光斑在可见光电探测器109上位于B(x₀，y₀)处，如图2所示。此时，B(x₀，y₀)的坐标已知，可由检测装置的初始标定得出。当长波长光束与短波长光束存在一定夹角时，长波长光束的会聚光斑在可见光电探测器109上位于C(x₁，y₁)处，如图2所示。根据直角坐标系中，两点的位置关系可知C点相对B点的距离为：

$d=\sqrt{{(x_1-x_0)}^2+{(y_1-y_0)}^2}---\left(1\right)$

则长波长光束相对短波长光束的空间夹角θ，可以由以下公式计算得出：

$\mathrm{\θ}=\arctan \left(\frac{d}{f}\right)\≈\frac{\sqrt{{(x_1-x_0)}^2+{(y_1-y_0)}^2}}{f}---\left(2\right)$

其中f为第一离轴抛物面反射镜101的焦距。

由公式(2)可知，夹角θ与偏移量d正比；与第一离轴抛物面反射镜101的焦距f成反比。因此，可见光电探测器109的分辨率越高，光斑中心位置提取精度越高，即所测得到的偏移量d值就越小；且第一离轴抛物面反射镜101的焦距f越大，则所能检测的夹角θ的分辨率越高。

参见图3，其为本发明另一个实施例的多波长多光轴平行度检测装置的结构示意图。在该实施例中，所述多波长多光轴平行度检测装置还包括角反射器301、分光镜302、十字分划板303、第二离轴抛物面反射镜304以及短波长光束与长波长光束的混合光源305。其中，所述混合光源305中的短波与长波的出射光束平行，所述十字分划板303位于第一离轴抛物面反射镜101和第二离轴抛物面反射镜304的共同焦平面处，所述第二离轴抛物面反射镜304用于将光束会聚到十字分划板303上，所述十字分划板303用于将光束透射至分光镜302，所述分光镜302用于将光束依次反射至第一平面反射镜102、第一离轴抛物面反射镜101、角反射器301，所述角反射器301用于将入射光束反射至第一离轴抛物面反射镜101。

优选地，所述混合光源305由1560nm长波长激光器和633nm短波长激光器组成。所述可见光电探测器109位于第一离轴抛物面反射镜101的焦平面，用于测量混合光源305发出的两束光的会聚光斑。所述分光镜302用于两个光束同时进行分光，所述十字分划板303的作用是用来标定混合光源305和可见光电探测器109的位置。

所述混合光源305发出的两束平行光束由第二离轴抛物面反射镜304聚焦到所述十字分划板303，经十字分划板303透射后的两束光分别通过分光镜302、第一反射镜102和第一离轴抛物面反射镜101反射后入射到角反射器301；所述角反射器301将入射的两束光按原路返回，再经第一离轴抛物面反射镜101、第一平面反射镜102反射后入射到分光镜302上，经分光镜302(分光镜是半反半透的，它对短波和长波同时进行半反半透)部分透射的两束光入射到第一分色镜103；所述第一分色镜103将两束光束分为两个方向，将(633nm)短波长光束反射至第一衰减片104，第二平面反射镜105将衰减后的(633nm)短波长光束反射至第二分色镜108，所述第二分色镜108将(633nm)短波长光束反射至可见光电探测器109；同时，而(1560nm)长波长光束经第一分色镜103透射后，依次通过第三平面反射镜106、第一倍频晶体107和第二分色镜108后到达到可见光电探测器109上。

在本发明的一个较佳实施例中，所述多波长多光轴平行度检测装置还包括自准直仪306，所述自准直仪306用于探测十字分划板303的十字丝，从而通过十字分划板303上的十字丝与自准直仪306的十字丝重合来标定混合光源305的位置。

这些光学部件用于标定该多波长多光轴平行度检测装置，具体地，该标定过程包括以下步骤：

1)标定混合光源305的位置。将自准直仪306放置在该检测装置的前端，并对准第一离轴抛物面反射镜101，如图5所示。打开混合光源305中的(633nm)短波长激光光源，则(633nm)短波长光束经第二离轴抛物面反射镜305后聚焦到十字分划板303上；由十字分划板303透射的(633nm)短波长光束经分光镜302、第一平面反射镜102和第一离轴抛物面反射镜101反射后入射到自准直仪306上。此时，调节混合光源305的位置姿态(俯仰，水平)，使十字分划板303上的十字丝与自准直仪306的十字丝重合。

2)标定可见光电探测器109的位置。去掉自准直仪306，在自准直仪306的位置放置角反射器301，其他不变，如图3所示。由角反射器301返回的(633nm)短波长光束经过第一离轴抛物面反射镜101，第一平面反射镜102后入射到分光镜302上；由分光镜302透射的部分(633nm)短波长光束经过第一分色镜103反射后、入射到第一衰减片104上。通过第一衰减片104后的(633nm)短波长光束经第二平面反射镜105、第二分色镜108后入射到可见光电探测器109上。此时，调节可见光电探测器109的位置，在计算机110上观察是否有清晰的十字丝出现，如果计算机110观察到清晰的十字丝，说明可见光电探测器109刚好位于第一离轴抛物面反射镜101的焦平面处。

3)标定(1560nm)长波长激光光束的像面位置，由于混合光源305中的(633nm)短波长光束和(1560nm)长波长光束的出射光束平行。打开混合光源305中(1560nm)长波长激光器光源，则长波长光束与(633nm)短波长光束同理，在经过一系列光学元件后，最终也入射到可见光电探测器109上。但由于经过第一分色镜103后，(633nm)短波长光束和(1560nm)长波长光束传播的光程不等，所以通过步骤2)标定的可见光电探测器109的位置并不是(1560nm)长波长光束经过第一离轴抛物面反射镜101后的会聚点。此时，需调节第二平面反射镜105和第二分色镜108的位置观察计算机110上是否出现清晰的十字丝，如果计算机110也能观察到清晰的十字丝，说明(1560nm)长波长光束经第一离轴抛物面反射镜101后刚好也聚焦到可见光电探测器109上。

在本发明的一个较佳实施例中，所述平行度检测装置还包括光源标定装置，用于标定混合光源中的短波(633nm)与长波(1560nm)的出射光束平行度。如图4所示，该光源标定装置包括第二倍频晶体404、第二衰减片403和第三离轴抛物面反射镜405，所述可见光电探测器109位于第三离轴抛物面反射镜405的焦平面处，所述第二倍频晶体404用于将长波激光光束变成短波激光光束，并出射至第三离轴抛物面反射镜405，所述第二衰减片403用于减小短波长光束的光功率，并将光束出射至第三离轴抛物面反射镜405，所述第三离轴抛物面反射镜405用于将光束反射至可见光电探测器109。优选地，所述混合光源包括(633nm)短波长激光器401和(1560nm)长波长激光器402，分别用于出射短波长激光光束和长波长激光光束。

因此，在步骤1)之前还包括混合光源405的平行度标定过程，其平行度标定方法如下：如图4所示，打开混合光源305，其中(633nm)短波长光束经第三离轴抛物面反射镜405后聚焦到可见光电探测器109上；而(1560nm)波长光束先经第二倍频晶体404转换成(780nm)短波长的光束后，由第三离轴抛物面反射镜405聚焦到可见光电探测器109上。此时，调节混合光源305中的任意激光器(短波长激光器401和长波长激光器402)的方位使可见光电探测器109上会聚的两个光斑重合，即可以认为混合光源305出射的两束光平行。

由此可见，本发明提供的多波长多光轴平行度检测装置及检测方法采用外部检测手段，对仪器的多光束进行平行度检测，从而减小了仪器的尺寸。本发明提供的多波长多光轴平行度检测装置及检测方法可以探测到可见到近红外波段激光光束，可对飞秒激光跟踪仪的多波长多光束的空间夹角进行高精度检测，其测量结果可用于飞秒激光跟踪仪光轴调整和误差修正，可提高飞秒激光跟踪仪多光轴间的角度测量误差。该装置具有设计简洁，结构简单，测量精度高，成本低廉等优点。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，包括第一离轴抛物面反射镜、第一平面反射镜、第一分色镜、第一衰减片、第二平面反射镜、第三平面反射镜、第一倍频晶体、第二分色镜和可见光电探测器，

所述第一离轴抛物面反射镜用于将光束反射至所述第一平面反射镜，所述第一平面反射镜用于将光束反射至第一分色镜，所述第一分色镜用于将短波长光束反射至第一衰减片，所述第二平面反射镜用于将衰减后的短波长光束反射至第二分色镜，所述第二分色镜用于将短波长光束反射至可见光电探测器；

同时，所述第一分色镜还用于将长波长光束透射至第三平面反射镜，所述第三平面反射镜用于将长波长光束反射至第一倍频晶体，所述第一倍频晶体用于将长波长光束变成短波长光束，第二分色镜用于将短波长光束透射至可见光电探测器。

2.根据权利要求1所述的多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，所述可见光电探测器位于第一离轴抛物面反射镜的焦平面处，用于探测光束的会聚光斑。

3.根据权利要求1所述的多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，还包括角反射器、分光镜、十字分划板、第二离轴抛物面反射镜以及短波长光束与长波长光束的混合光源，

所述十字分划板位于第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜的共同焦平面处，所述第二离轴抛物面反射镜用于将光束会聚到十字分划板上，所述十字分划板用于将光束透射至分光镜，所述分光镜用于将光束依次反射至第一平面反射镜、第一离轴抛物面反射镜、角反射器，所述角反射器用于将入射光束反射至第一离轴抛物面反射镜。

4.根据权利要求3所述的多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，还包括自准直仪，所述自准直仪用于探测十字分划板的十字丝，从而通过十字分划板上的十字丝与自准直仪的十字丝重合来标定混合光源的位置。

5.根据权利要求3所述的多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，所述混合光源由长波长激光器和短波长激光器组成，所述混合光源中的短波长光束与长波长光束的出射光束平行。

6.根据权利要求5所述的多波长多光轴平行度检测装置，其特征在于，还包括用于标定混合光源中的短波长光束与长波长光束的出射光束平行度的光源标定装置，该光源标定装置包括第二倍频晶体、第二衰减片和第三离轴抛物面反射镜，所述可见光电探测器位于第三离轴抛物面反射镜的焦平面处，所述第二倍频晶体用于将长波长光束变成短波长光束，并出射至第三离轴抛物面反射镜，所述第二衰减片用于减小短波长光束的光功率，并将光束出射至第三离轴抛物面反射镜，所述第三离轴抛物面反射镜用于将光束反射至可见光电探测器。

7.一种根据权利要求1～6中任意一项所述的多波长多光轴平行度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

飞秒激光跟踪仪发出的两束激光光束首先经第一离轴抛物面反射镜和第一平面反射镜后入射到达第一分色镜上；所述第一分色镜将两束激光光束分为两个方向，其中短波长光束经第一分色镜反射后，分别通过第一衰减片、第二平面反射镜和第二分色镜后到达可见光电探测器上；而长波长光束经第一分色镜透射后，通过第三平面反射镜、第一倍频晶体和第二分色镜后到达可见光电探测器上；

根据直角坐标系中两点的位置关系，计算长波光束相对短波光束的夹角θ为：

$\mathrm{\θ}=\arctan \left(\frac{d}{f}\right)\≈\frac{\sqrt{{(x_1-x_0)}^2+{(y_1-y_0)}^2}}{f}$

其中，f为第一离轴抛物面反射镜的焦距；

x₀，y₀为长波长光束平行于短波长光束时，会聚光斑在可见光电探测器上的坐标位置；

x₁，y₁为长波长光束不平行于短波长光束时，会聚光斑在可见光电探测器上的坐标位置；

d为所述两个坐标位置的相对距离。

8.根据权利要求7所述的多波长多光轴平行度检测方法，其特征在于，还包括：

以自准直仪为基准标定混合光源的位置，将自准直仪放置在该检测装置的前端，并对准第一离轴抛物面反射镜，打开混合光源中的短波长激光光源，则短波长光束经第二离轴抛物面反射镜后聚焦到十字分划板上；由十字分划板透射的短波长光束经分光镜、第一平面反射镜和第一离轴抛物面反射镜反射后入射到自准直仪上；调节混合光源的位置姿态，使十字分划板上的十字丝与自准直仪的十字丝重合；

标定可见光电探测器的位置，去掉自准直仪，在自准直仪的位置放置角反射器，由角反射器返回的短波长光束经过第一离轴抛物面反射镜，第一平面反射镜后入射到分光镜上；由分光镜透射的部分短波长光束经过第一分色镜反射后、入射到第一衰减片上，通过第一衰减片后的短波长光束经第二平面反射镜、第二分色镜后入射到可见光电探测器上，调节可见光电探测器的位置，直至观察到清晰的十字丝；

标定长波长光束的像面位置，打开混合光源中长波长激光器光源，调节第二平面反射镜和第二分色镜的位置，直至观察到清晰的十字丝。

9.根据权利要求8所述的多波长多光轴平行度检测方法，其特征在于，还包括混合光源中的短波与长波的出射光束平行度标定：

打开混合光源，其中短波长光束经第二衰减片衰减、第三离轴抛物面反射镜后聚焦到可见光电探测器上，而波长光束先经第二倍频晶体转换成短波长的光束后，再由第三离轴抛物面反射镜聚焦到可见光电探测器上；

调节短波长激光器和长波长激光器的方位，使可见光电探测器上会聚的两个光斑重合。