CN108828765B - 一种基于双经纬仪的库德光路装调方法 - Google Patents

Abstract

一种基于双经纬仪的库德光路装调方法，库德光路设置在转台内，装调方法包括以下步骤：(1)安装第一反射镜及辅助平面反射镜，放置第一经纬仪，调节使经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合；(2)移除辅助平面反射镜，放置第二反射镜及第二经纬仪，调节使第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且十字叉丝像不随转台的转动而转动；(3)安装第四反射镜，放置第三反射镜，移动第二经纬仪，调节使第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且十字叉丝像不随转台的转动而转动。本发明通过对装调方法整体步骤流程设置等进行改进，能够有效解决库德光路装调中各平面反射镜的高精度对准问题。

Description

一种基于双经纬仪的库德光路装调方法

技术领域

本发明属于光路装调技术领域，更具体地，涉及一种基于双经纬仪的库德光路装调方法，该装调方法具体是将库德光路中四块平面反射镜与转台的俯仰、扭摆轴进行对准，从而完成库德光路的对准，该对准方法是利用双经纬仪完成的。

背景技术

库德光路实际上是一种全反射光路，它是由导光镜将光线导入库德光路，然后由多面高精度反射镜通过反射改变光的传播路径，使光线通过库德镜以后可以发送到预定的方向上去。库德光路被广泛应用于激光发射系统，地面经纬仪等光学系统中，库德光路中各光学反射镜的对准精度直接决定了库德光路对于入射光束的角度控制精度。实现各光学反射镜间的精确对准，是库德光路调试的核心步骤之一，对于库德光路的制造具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种基于双经纬仪的库德光路装调方法，其中通过对该装调方法整体步骤流程设置，各个装调步骤所依据的原则、需要满足的要求等进行改进，与现有技术相比能够有效解决库德光路装调中各平面反射镜的高精度对准问题，本发明采用双经纬仪完成库德光路的装调，装调中，通过机械定位与经纬仪观测调整相结合的策略，逐次完成各库德镜的安装调整，使其对准精度达到光学对准水平，实现库德光路的高精度装调；在完成装调时，通过旋转库德光路转台扭摆轴，观察第二经纬仪内十字叉丝位置变化可以得到库德光路装调精度结果，本发明中的装调方法具有装调对准精度高、标定步骤简单等优点。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于双经纬仪的库德光路装调方法，其特征在于，库德光路设置在转台内，所述转台具有方位轴，能够绕该方位轴进行转动，所述装调方法包括以下步骤：

(1)根据预先设定的位置安装第一反射镜及辅助平面反射镜，将第一经纬仪放置在所述转台外；所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述辅助平面反射镜、所述第一反射镜的反射回到所述第一经纬仪，并被该第一经纬仪接收；所述辅助平面反射镜的中心带有十字叉丝，所述第一经纬仪也具有十字叉丝，以所述第一经纬仪作为出射光源，调节该第一经纬仪的位置及摆放角度，使该第一经纬仪接收到的两个十字叉丝像均与其自身的十字叉丝相重合；

(2)移除所述辅助平面反射镜，放置第二反射镜及第二经纬仪，所述第二经纬仪放置在所述转台上，能够随着转台的转动绕所述方位轴转动；所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜的反射并被该第二经纬仪接收；所述第二经纬仪具有十字叉丝，调节所述第二反射镜及所述第二经纬仪的位置及摆放角度，使该第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且接收到的十字叉丝像不随转台的转动而进行圆周运动；

(3)根据预先设定的位置安装第四反射镜，然后放置第三反射镜，并移动所述第二经纬仪至所述转台上的其他位置，使所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第四反射镜的反射并被该第二经纬仪接收；调节所述第三反射镜及第二经纬仪的位置及摆放角度，使该第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且接收到的十字叉丝像不随转台的转动而进行圆周运动，由此库德光路即装调完毕，入射光线能够依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜的反射实现库德光路的利用，或者能够依次经过第四反射镜、第三反射镜、第二反射镜和第一反射镜的反射实现库德光路的利用。

作为本发明的进一步优选，所述步骤(1)中，所述第一反射镜安装所依据的所述预先设定的位置，对应于使该第一反射镜所在平面与该库德光路的入射光线呈45°；

所述步骤(3)中，所述第四反射镜安装所依据的所述预先设定的位置，对应于使该第四反射镜所在平面与该库德光路的出射光线呈45°。

通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于利用双经纬仪，可实现库德光路高精度装调对准。本发明具体是先通过机械基准定位及旋转库德光路转台扭摆轴的方法，安装库德镜1(即第一反射镜)，并观察经纬仪1(即第一经纬仪)中十字叉丝的位置调节经纬仪1位置，确定库德光路装调基准；然后，通过引入经纬仪2(即第二经纬仪)，旋转库德光路转台扭摆轴并观察经纬仪2中十字叉丝位置变化，完成库德镜2(即第二反射镜)的放置；接着，通过机械基准定位完成库德镜4(即第四反射镜)的放置；然后，通过重新放置经纬仪2的位置，旋转库德光路扭摆轴并观察经纬仪2中十字叉丝位置变化，完成库德镜3(即第三反射镜)的放置，从而完成库德光路的装调。本发明通过双经纬仪完成了库德光路的装调，库德镜1与库德镜4的位置由机械基准确定，库德镜2与库德镜3的位置由经纬仪确定。本发明在装调时通过旋转库德光路转台扭摆轴确定库德光路中光线方向与转台各旋转轴方向一致；本发明在装调中采用双经纬仪确定了最终的装调状态与装调精度，完成库德光路装调后，通过旋转库德光路转台的扭摆轴，通过观察经纬仪2中十字叉丝位置变化即可确定库德光路的最终装调状态。

本发明所述的采用双经纬仪完成库德光路装调的方法，装调成本低，步骤简单，装调精度高。

附图说明

图1为库德光路组成示意图。

图2为辅助平面镜安装示意图。

图3为反射镜2安装示意图。

图4为反射镜4安装示意图。

图5为反射镜3安装示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明总体来说，可以包括以下步骤：

步骤一、通过机械定位基准安装库德光路底端反射镜(库德镜1)位置及平面反射镜位置，通过旋转转台扭摆轴观察十字叉丝位置变化关系确定经纬仪1位置；经纬仪1不放在转台上，其位置与转台分离，不随转台的转动绕方位轴转动，反射镜1不随转台扭摆轴转动而转动。

步骤二、通过引入第二个经纬仪及库德镜2，并旋转转台扭摆轴确定库德镜2位置；第二经纬仪放置在转台上，能够随着转台的转动绕方位轴转动；

步骤三、通过机械基准定位放置库德光路中顶端库德镜(库德镜4)；

步骤四、放置经纬仪2及库德镜3位置，通过旋转转台扭摆轴同时观察经纬仪中十字叉丝位置变化，通过调节库德镜3位置使十字叉丝至经纬仪中心处，从而完成库德镜3的安装，此时完成库德光路装调。

库德光路中的四个反射镜均安装在转台内，其中库德镜1不随转台扭摆而转动，其他各反射镜均随转台扭摆而转动。

实施例1

库德光路包含平面反射镜，其位置关系如图1所示。库德镜放置在转台内，转台具备相应的方位与俯仰调节功能，当转台进行方位调节时，反射镜2绕方位轴进行转动，反射镜3与反射镜4随转台臂绕方位轴进行转动。另外，由于库德光路所在的装置整体还可以外挂设置俯仰轴组件(如可放置望远镜等系统的后续构成组件)，该俯仰轴组件独立于库德光路，当俯仰轴转动时，反射镜位置不发生变化。

为实现上述库德光路的装调，实现光学对准，本实施例的拼接对准包括如下步骤：

一、安装反射镜1；反射镜1按照机械基准进行安装；

二、放置经纬仪1；放置辅助平面反射镜及经纬仪1位置如图2所示(经纬仪1的位置可以预先大致确定，例如可以沿库德光路入射光线的方向)，其中辅助平面反射镜中心带有十字叉丝，其所在位置由机械加工基准面保证，经纬仪1不放在转台上，其位置与转台分离，不随转台的转动绕方位轴转动，反射镜1不随转台扭摆轴转动而转动。经纬仪1出射光经由反射镜1及辅助平面反射镜后返回，调节经纬仪位置及俯仰扭摆角度，使其对辅助平面反射镜完成自准直，如图2所示。

在自准直状态下，第一经纬仪接收到的两个十字叉丝像分别对应于辅助平面反射镜的中心带有十字叉丝，以及该第一经纬仪其自身的十字叉丝，这两个十字叉丝像均与第一经纬仪自身的十字叉丝相重合。通过辅助平面反射镜中心的十字叉丝，调整第一经纬仪的位置，利用第一经纬仪自身叉丝确定角度。

三、放置平面反射镜2位置如图3所示，经纬仪1作为出射光源，经纬仪2作为接收器，旋转库德光路方位轴，同时调节反射镜2位置，直至经纬仪2接收十字叉丝在经纬仪2内位于自身十字叉丝中间，接收叉丝不随方位轴的转动而进行圆周运动，此时反射镜1与反射镜2装调完毕；

四、反射镜4按照机械基准进行安装，装调后系统光路如图4所示。

五、将经纬仪2移至转台上，其可以随转台方位轴旋转而转动，经纬仪1与经纬仪2位置如图5所示(经纬仪2的位置可以预先大致确定，例如可以沿库德光路出射光线的方向)；放置平面反射镜3位置如图4所示，经纬仪1作为出射光源，经纬仪2作为接收器，旋转库德光路方位轴，同时调节反射镜3位置，直至经纬仪2接收十字叉丝在经纬仪2内位于自身十字叉丝中间，接收叉丝不随方位轴的转动而进行圆周运动，此时反射镜3装调完毕；

六、完成库德光路装调；

光线可依次经过反射镜1、反射镜2、反射镜3、反射镜4实现库德光路，并且由于光路可逆，光线也可以是依次经过反射镜4、反射镜3、反射镜2、反射镜1实现库德光路。

上述实施例中有部分组件是按照机械基准/机械加工基准安装的，即，根据库德光路要求预先给定这些组件的安装位置(以第一反射镜、第四反射镜为例，预先设定的第一反射镜、第四反射镜的位置分别与入射光路、出射光路呈45°夹角)，根据这些预先给定的安装位置可实现机械对准，从而便于后续拼接对准操作最终实现光学对准。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于双经纬仪的库德光路装调方法，其特征在于，库德光路设置在转台内，所述转台具有方位轴，能够绕该方位轴进行转动，所述装调方法包括以下步骤：

(1)根据预先设定的位置安装第一反射镜及辅助平面反射镜，将第一经纬仪放置在所述转台外；所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述辅助平面反射镜、所述第一反射镜的反射回到所述第一经纬仪，并被该第一经纬仪接收；所述辅助平面反射镜的中心带有十字叉丝，所述第一经纬仪也具有十字叉丝，以所述第一经纬仪作为出射光源，调节该第一经纬仪的位置及摆放角度，使该第一经纬仪接收到的两个十字叉丝像均与其自身的十字叉丝相重合；

(2)移除所述辅助平面反射镜，放置第二反射镜及第二经纬仪，所述第二经纬仪放置在所述转台上，能够随着转台的转动绕所述方位轴转动；所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜的反射并被该第二经纬仪接收；所述第二经纬仪具有十字叉丝，调节所述第二反射镜及所述第二经纬仪的位置及摆放角度，使该第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且接收到的十字叉丝像不随转台的转动而进行圆周运动；

(3)根据预先设定的位置安装第四反射镜，然后放置第三反射镜，并移动所述第二经纬仪至所述转台上的其他位置，使所述第一经纬仪出射的光能够依次经过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第三反射镜、所述第四反射镜的反射并被该第二经纬仪接收；调节所述第三反射镜及第二经纬仪的位置及摆放角度，使该第二经纬仪接收到的十字叉丝像与其自身的十字叉丝重合，且接收到的十字叉丝像不随转台的转动而进行圆周运动，由此库德光路即装调完毕，入射光线能够依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜的反射实现库德光路的利用，或者能够依次经过第四反射镜、第三反射镜、第二反射镜和第一反射镜的反射实现库德光路的利用。

2.如权利要求1所述基于双经纬仪的库德光路装调方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述第一反射镜安装所依据的所述预先设定的位置，对应于使该第一反射镜所在平面与该库德光路的入射光线呈45°；

所述步骤(3)中，所述第四反射镜安装所依据的所述预先设定的位置，对应于使该第四反射镜所在平面与该库德光路的出射光线呈45°。

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