CN111811487A - 单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法，属于光路平行关系检测及调整技术领域。本装置包括三轴双光束发射组件、三平面测试组件、信息采集模块和测试PC机；所述三平面测试组件的三个平面上均安装有PSD传感器阵列，所述三轴双光束发射组件位于三平面测试组件的一侧，三轴双光束发射组件发射的激光光束分别入射至每一个PSD传感器阵列上；所述的PSD传感器阵列通过信息采集模块与测试PC机连接。克服了传统的光束平行调整装置采用平行光管的局限性，能够进行三轴(X轴，Y轴，Z轴)双光束，共6路光的平行度测量，测量调整完毕后可以实现三轴双光束轴内平行，轴间正交。

Description

单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法

技术领域

本发明属于光路平行关系检测及调整技术领域，具体涉及一种单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法。

背景技术

随着科学技术和社会的发展，各种光学测量仪器和设备被应用于生产，生活，科学研究，从民用领域的激光测距，医疗手术到军用领域的激光制导，动态姿态测量。因此，高精度、高分辨率、宽频带、非接触等要求逐渐成为光学测量仪器的制造要求。

在动态姿态测量领域，最常用的方法是通过不同方向的两束平行光进行非接触检测，但是在实际应用中，很难将平行光管中的任意一条光调整到与水平面平行，而且安装相位往往是随机的，使得光学测量系统难以达到高精度的要求。在提升光学测量系统的精度和分辨率时，光束的平行度往往是限制精度提升的重要因素之一。传统的双光束平行检测，多采用人工反复调校，在可见光束调校时，可以采用眼观察方式逐渐校对，调校过程繁琐，不确定性较多，非常不方便，针对非可见光的调试更加大了调校难度，在调试红外光线、紫外光线时更加困难。现有的一些报道使用大口径的平行光管，通过将两束光成像在平行光管像面的两点间距和传播距离解算出两光束在空间中的夹角。但是平光光管的使用，限制了空间光路，并且只能测量单一方向的两光束是否平行，无法进行双轴甚至三轴的光束平行度检测。同时，现有技术只能对平行光束进行平行度的检测，并无法根据检测结果，进行对应的闭环调整，使得平行光束的精度较低。

发明内容

针对现有平行光检测装置无法进行双轴或三轴的光束平行度检测，且由于缺少相应的闭环调整导致检测精度较低的缺点，本发明提供了一种单轴双光束发射装置及三轴双光束平行光调整系统、方法，不需要使用平行光管即可测量两束光的平行度，并且根据测得的数据对光束进行角度调整，以实现其平行；同时本发明可以进行三轴(X轴，Y轴，Z轴)双光束，共6路光的平行度测量，测量调整完毕后可以实现三轴双光束轴内平行，轴间正交。通过本发明可以对应用多普勒激光测振仪进行三轴非接触式姿态测量的系统进行三轴平行光的检测及标定，以提高非接触式姿态测量的精度。

本发明采用如下技术方案：

本发明的一个目的在于提供一种单轴双光束发射装置，包括双滑块水平位移台、两组垂直位移台和两台激光源，所述的两组垂直位移台分别安装在双滑块水平位移台的两个滑块上，每一组垂直位移台上均安装有一台激光源；

所述的双滑块水平位移台包括第二导轨、第二丝杠滑块副和第二电机；所述的第二导轨水平安装在地面或基板上，第二导轨包括两个互不影响的轨道，每一个轨道上均安装有第二丝杠滑块副，所述的第二丝杠滑块副通过第二电机驱动；

所述的垂直位移台包括第一导轨、第一丝杠滑块副、第一电机和调整组件，所述的第一导轨垂直安装在双滑块水平位移台的滑块上，第一导轨上安装有第一丝杠滑块副，所述的第一丝杠滑块副通过第一电机驱动；所述的调整组件包括偏航角调整台、俯仰角调整台、第一转接板和第二转接板，所述的偏航角调整台通过第一转接板固定在第一丝杠滑块副的滑块上，俯仰角调整台安装在偏航角调整台上，激光源通过第二转接板安装在俯仰角调整台上，所述的偏航角调整台和俯仰角调整台均设有调整手柄和刻度尺。

本发明的另一个目的在于提供一种三轴双光束平行光调整系统，包括基座、三平面测试组件、信息采集模块、测试PC机、X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元；所述的X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元采用权利要求1所述的单轴双光束发射装置；所述的三平面测试组件固定在基座上，三平面测试组件的三个平面上均安装有PSD传感器阵列，三组双光束发射单元发射的激光光束分别入射至每一个PSD传感器阵列面上；所述的PSD传感器阵列通过信息采集模块与测试PC机连接；

所述的三平面测试组件包括十字导轨副和测试工装；所述的十字导轨副由沿X向布置的上导轨、与上导轨十字交叉的下导轨以及滑动连接在上、下导轨间的中间滑块组成，所述的测试工装安装在十字导轨副的上导轨上，十字导轨副的下导轨固定在基座上。

平行光被广泛应用于系统标定和光学检测等各个领域中，而平行光的产生和检测是两个最为关键的技术，传统的光路平行调整技术只能针对单轴双光束的平行度调整，并且光路限制在平行光管内，对于实际测试环境的要求较高。

本发明的三轴双光束平行光调整系统包含了三个单轴双光束发射装置，分别为X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元、和Z轴双光束发射单元，可集成安装在被测目标同一侧的Z向导轨上，由独立的伺服电机控制其沿Z轴移动，可以调节所需激光束的高度；利用五棱镜的折射原理，使位于同一侧的六个激光源产生X Y Z三轴光路，每一个激光源均配置有激光束控制器，可以由测试PC机发射控制信号来对各个光束的发射方向进行调整。

本发明的三平面测试组件用于检测三轴光路的轴内平行度，将三面可移动的测试工装的每一面上均安装有PSD传感器形成阵列，入射到阵列面上的激光点的位置能够被检测并记录，通过将测试面沿其垂直方向进行移动，反复测试两个入射点之间的位置能够判断出该激光束是否平行于该阵列面，并通过PC测试机将测试结果反馈至该单元的激光束控制器进行调整，直到满足激光束的垂直要求，实现了闭环调整。当同一方向的两束光分别垂直于测试面时，认为这两束光之间相互平行，实现了X Y Z三轴光束轴内平行、轴间相互垂直的光路调整。本发明的应用广泛，可以满足不同测试环境的要求，通过本发明可以对应用多普勒激光测振仪进行三轴非接触式姿态测量的系统进行三轴平行光的检测及标定，以提高非接触式姿态测量的精度。

附图说明

图1是单轴双光束发射装置的结构示意图；

图2是垂直位移台的结构示意图；

图3是垂直位移台中的调整组件结构示意图；

图4是三轴双光束平行光调整系统示意图；

图5是十字导轨副的结构示意图；

图6是顶面可调的测试工装的结构示意图；

图7是Y轴双光束发射单元的结构示意图；

图8是Z轴双光束发射单元的结构示意图；

图9是X轴双光束发射单元的俯仰角和偏航角计算原理的示意图；

图10是Y轴/Z轴双光束发射单元的俯仰角和偏航角计算原理的示意图；

图中，1双滑块水平位移台、11第二导轨、12第二丝杠滑块副、13第二电机；2垂直位移台、21第一导轨、22第一丝杠滑块副、23第一电机、24偏航角调整台、25俯仰角调整台、26第一转接板、27第二转接板、28底板、29支撑板、210加强筋；3激光源；4十字导轨副，41上导轨、42下导轨、43中间滑块；5测试工装，51Z向导轨、52垂直于X轴的平面、53垂直于Y轴的平面、54垂直于Z轴的平面；6光栅尺；7第三丝杠滑块副；8第三电机；91基座、92第一五棱镜、93第二五棱镜、94Y轴五棱镜吊顶支架、95Z轴五棱镜吊顶支架。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，一种单轴双光束发射装置，包括双滑块水平位移台1、两组垂直位移台2和两台激光源3，所述的两组垂直位移台2分别安装在双滑块水平位移台1的两个滑块上，每一组垂直位移台2上均安装有一台激光源3。

如图2-3所示，所述的双滑块水平位移台1包括第二导轨11、第二丝杠滑块副12和第二电机13；所述的第二导轨水平安装在地面或基板上，第二导轨包括两个互不影响的轨道，每一个轨道上均安装有第二丝杠滑块副12，所述的第二丝杠滑块副通过第二电机13驱动；

所述的垂直位移台2包括第一导轨21、第一丝杠滑块副22、第一电机23和调整组件，所述的第一导轨21垂直安装在双滑块水平位移台1的滑块上，第一导轨21上安装有第一丝杠滑块副22，所述的第一丝杠滑块副22通过第一电机23驱动；所述的调整组件包括偏航角调整台24、俯仰角调整台25、第一转接板26和第二转接板27，所述的偏航角调整台24通过第一转接板26固定在第一丝杠滑块副22的滑块上，俯仰角调整台25安装在偏航角调整台24上，激光源3通过第二转接板27安装在俯仰角调整台25上，所述的偏航角调整台24和俯仰角调整台25均设有调整手柄和刻度尺。

在本发明的一项具体实施中，所述的调整组件还包括加固件，所述的加固件由底板28、支撑板29以及连接底板和支撑板的加强筋210组成，所述的底板安装在双滑块水平位移台1的滑块上，第一导轨21通过底板28和支撑板29固定。两台激光源的激光出射口朝向双滑块水平位移台1的同一侧。

如图4所示，一种三轴双光束平行光调整系统，包括三轴双光束发射组件、三平面测试组件、信息采集模块和测试PC机。三轴双光束发射组件用于发射激光并调整激光的发射角度，三平面测试组件用于检测入射激光点的位置，三平面测试组件能够在沿X轴、Y轴和Z轴方向移动并记录移动距离，所述的信息采集模块用于采集三平面测试组件的移动信息以及入射激光点的位置信息，并传输至测试PC机计算入射激光束的发射角度(俯仰角和偏航角)，并反馈到三轴双光束发射组件进行调整。

在本发明的一个具体实施中展示了三轴双光束发射组件的具体实施。

所述的三轴双光束发射组件包括X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元；所述的X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元采用上述的单轴双光束发射装置。图4的示意图展示了六个激光源发射的激光束能够沿X轴向、Y轴向和Z轴向分别两两入射至三平面测试组件的三个平面上，并未限定入射激光束的具体光路。

每一个双光束发射单元均包括激光源和俯仰角调整台和偏航角调整台；所述的激光源安装在俯仰角调整台上，俯仰角调整台与偏航角调整台连接，所述的偏航角调整台安装在Z向导轨中对应的丝杠滑块副上，由伺服电机控制升降。所述的三轴双光束发射组件中垂直于X轴的平面一侧，即要求六个激光源均集中布置在三平面测试组件的同一侧，X轴双光束发射单元和Y轴双光束发射单元并排设置在三平面测试组件中垂直于X轴的平面一侧，Z轴双光束发射单元位于X轴双光束发射单元的后侧，因此需要采用转换光路。

具体的，如图1所示，X轴双光束发射单元直接采用单轴双光束发射装置，由X轴激光源发出的激光束直接入射到测试工装5的正面(垂直于X轴的平面)上。

如图7所示，Y轴双光束发射单元在单轴双光束发射装置的基础上增设了两个相同的第一五棱镜92和Y轴五棱镜吊顶支架94，第一五棱镜固定在Y轴五棱镜吊顶支架上，由此可以通过Y轴五棱镜吊顶支架调整第一五棱镜的空间位置，由激光源发出的激光束沿X轴方向射入第一五棱镜，激光源发射的沿X轴方向的激光束经第一五棱镜偏转90°后变为沿Y轴方向传输的激光束，入射到测试工装5的侧面(垂直于Y轴的平面)上。

如图8所示，Z轴双光束发射单元在单轴双光束发射装置的基础上增设了两个相同的第二五棱镜93和Z轴五棱镜吊顶支架95，第二五棱镜固定在Z轴五棱镜吊顶支架上，由此可以通过Z轴五棱镜吊顶支架调整第二五棱镜的空间位置，由激光源发出的激光束沿X轴方向射入第二五棱镜，激光源发射的沿X轴方向的激光束经第二五棱镜偏转90°后变为沿Z轴方向传输的激光束，入射到测试工装5的顶面(垂直于Z轴的平面)上。

在本发明的一个具体实施中，所述的第一五棱镜和第二五棱镜通过吊杆直接悬挂安装，所述的吊杆与安装在吊顶导轨中的滑块相连，可以实现五棱镜的空间位置调整。为了使得入射激光束与入射面之间保留入射距离，第一五棱镜和第二五棱镜分别与测试工装的侧面(垂直于Y轴的平面)以及测试工装的顶面(垂直于Z轴的平面)之间留有距离。

或者可以将第一五棱镜和第二五棱镜分别安装在两个X向支撑杆上，所述的两个X向支撑杆分别安装在Z向导轨上，可随着Z向导轨的滑块升降以及沿着X向支撑杆实现空间位置的调整。为了使得入射激光束与入射面之间保留入射距离，用于安装第一五棱镜的X向支撑杆与测试工装的侧面(垂直于Y轴的平面)之间留有距离，用于安装第二五棱镜的X向支撑杆与测试工装的顶面(垂直于Z轴的平面)之间留有距离。

在本发明的一个具体实施中展示了三平面测试组件的具体实施。

如图5-6所示，所述的三平面测试组件包括十字导轨副4和测试工装5；所述的十字导轨副4由沿X向布置的上导轨41、与上导轨41十字交叉的下导轨42以及滑动连接在上、下导轨间的中间滑块43组成，所述的测试工装5安装在十字导轨副4的上导轨41上，十字导轨副4的下导轨42固定在基座上。

所述的测试工装5包括至少三个相互垂直的平面、以及分别安装在三个平面上的三个PSD传感器阵列，每个PSD传感器阵列均由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器组成；所述的三个相互垂直的平面分别垂直于X轴、Y轴和Z轴，且三个平面可分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向移动。为了实现三个平面可分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向移动，本发明采用了十字导轨副4，将测试工装5安装在十字导轨副4上，测试工装5的正面垂直于十字导轨副4的上导轨41，测试工装5的侧面垂直于十字导轨副4的下导轨42，当测试工装5在十字导轨副4的上导轨41上移动时，即可实现测试工装5的正面沿着X轴方向移动；当十字导轨副4的上导轨41通过中间滑块43沿着下导轨42移动时，带动测试工装5沿下导轨42方向移动，即可实现测试工装5的侧面沿着Y轴方向移动。如图6所示，为了实现测试工装5的顶面沿着Z轴方向移动，所述的测试工装5还包括Z向导轨51，所述的测试工装5的顶面可拆卸地安装在Z向导轨上51，使测试工装5的顶面可沿着Z轴方向移动。

为了采集测试工装的三个平面沿X轴、Y轴和Z轴方向的移动距离，所述十字导轨副4的上导轨41、十字导轨副4的下导轨42和Z向导轨51上均安装有第三丝杠滑块副7和光栅尺6；所述光栅尺6的读数头固定于每一个丝杠滑块副的滑块上，光栅尺6的标尺贴于每一个导轨的侧面，所述丝杠滑块副中的丝杠与伺服电机连接，每一个导轨由伺服电机单独控制，所有的伺服电机与测试PC机连接，由测试PC机发送伺服电机的控制信号。

在本发明的一个具体实施中，具体展示了采用前述的三轴双光束平行光调整系统进行调整的方法。

首先将三平面测试组件和三轴双光束发射组件按图4所示放置，使得三轴双光束发射组件发射的激光光束分别能够入射至每一个PSD传感器阵列上。设定十字导轨副4的上导轨41与下导轨42的中心交点处为初始位置，如果测试工装在十字导轨副4上的位置超出了检测范围导致激光光束无法入射到待检测的PSD传感器阵列上时，可选择通过伺服电机控制测试工装回到十字导轨副的初始位置处，并在检测范围内继续移动。

1.X轴平行光束测量及调整：

(1)粗调X轴双光束发射单元中一个激光源的俯仰角调整台和偏转角调整台，使得激光源发射的激光束入射在对应的PSD传感器阵列上，由PSD传感器测得入射激光点的位置信息，并由安装在十字导轨副4的上导轨41中的光栅尺6记录测试工装5的位移数据，通过信息采集模块将测试数据发送至测试PC机；

(2)通过测试PC机发射控制十字导轨副4的上导轨41中伺服电机的控制信号，使得测试工装5在上导轨41中沿X轴方向移动一段距离，并由PSD传感器再次测得入射激光点的位置信息，以及由上导轨41中的光栅尺6再次记录测试工装5的位移数据，通过信息采集模块将测试数据发送至测试PC机；

(3)测试PC机根据安装在十字导轨副4的上导轨41中的光栅尺6两次的数据值得到测试工装5沿X轴方向的位移，根据PSD传感器阵列测量的两次入射激光点的位置信息得到两次入射光点位置在对应的PSD传感器阵列平面上的水平距离和竖直距离。如图9所示，设X轴向的激光束分别入射到移动前的测试工装正面上的P1点，和移动后的测试工装正面的P₂点，P₁和P₂点的竖直距离为r₁，水平距离为r₂；测试工装22正面沿X轴方向移动的距离为r，则：

计算X轴入射光束的偏航角为：

X轴入射激光束的俯仰角为：

计算得到的角度即为激光源出射时的偏航角和俯仰角，通过测试PC机向对应的X轴双光束发射单元中的激光源控制器发送调整信号，通过调整对应的偏航角调整台和俯仰角调整台分别调整

角度和

角度；

(4)考虑到偏航角调整台和俯仰角调整台调整误差，需重复步骤(2)和步骤(3)，直到计算得到的俯仰角和偏航角在预设范围内为止，固定调整好的双光束发射单元；

(5)按照步骤(1)至步骤(4)，完成X轴另一个双光束发射单元的检测和调整。

2.Y轴和Z轴平行光束测量及调整：

与上述的X轴平行光束测量及调整步骤的相似过程此处不再赘述。不同之处在于，在测试之前需要调整第一五棱镜、第二五棱镜的位置，使得激光源发射的激光束经五棱镜偏转90度后入射到对应的PSD传感器阵列上。

由于其光路需要经过五棱镜偏转90°，因此根据PSD测量的位置信息和光栅尺的测量的位移数据解算得到的角度与实际从激光源出射的光束角度有差异，所以在计算时需考虑角度换算的过程，具体原理如下：

如图10所示，设从激光源出射的光束为

该激光束向量可用矩阵表示，

可以得到：

激光源出射时偏航角：

激光源出射时俯仰角：

五棱镜使光绕Z轴旋转90°，其旋转效果用矩阵可以表示为：

从此可得从五棱镜出射光向量(Y轴/Z轴入射光向量)为：

出射光向量入射到对应的PSD传感器阵列的过程与前述解算的X轴入射光束的偏航角和X轴入射激光束的俯仰角过程一致，由图9可得，从五棱镜出射光束的偏航角和俯仰角分别为：

偏航角：

俯仰角：

根据激光源出射时的平行度(偏航角和俯仰角)与Y轴/Z轴入射光束的平行度(偏航角和俯仰角)可知，经五棱镜偏转后，俯仰角度没有发生变化，偏航角度变化了90度，因此需要通过对应的Y轴双光束发射单元或Z轴双光束发射单元对应激光源的俯仰角调整台和偏转角调整台，将激光源发射的偏航角和俯仰角分别调整

角度和

角度。

以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单轴双光束发射装置，其特征在于，包括双滑块水平位移台(1)、两组垂直位移台(2)和两台激光源(3)，所述的两组垂直位移台(2)分别安装在双滑块水平位移台(1)的两个滑块上，每一组垂直位移台(2)上均安装有一台激光源(3)；

所述的双滑块水平位移台(1)包括第二导轨(11)、第二丝杠滑块副(12)和第二电机(13)；所述的第二导轨水平安装在地面或基板上，第二导轨包括两个互不影响的轨道，每一个轨道上均安装有第二丝杠滑块副(12)，所述的第二丝杠滑块副通过第二电机(13)驱动；

所述的垂直位移台(2)包括第一导轨(21)、第一丝杠滑块副(22)、第一电机(23)和调整组件，所述的第一导轨(21)垂直安装在双滑块水平位移台(1)的滑块上，第一导轨(21)上安装有第一丝杠滑块副(22)，所述的第一丝杠滑块副(22)通过第一电机(23)驱动；所述的调整组件包括偏航角调整台(24)、俯仰角调整台(25)、第一转接板(26)和第二转接板(27)，所述的偏航角调整台(24)通过第一转接板(26)固定在第一丝杠滑块副(22)的滑块上，俯仰角调整台(25)安装在偏航角调整台(24)上，激光源(3)通过第二转接板(27)安装在俯仰角调整台(25)上，所述的偏航角调整台(24)和俯仰角调整台(25)均设有调整手柄和刻度尺。

2.根据权利要求1所述的一种单轴双光束发射装置，其特征在于，所述的调整组件还包括加固件，所述的加固件由底板(28)、支撑板(29)以及连接底板和支撑板的加强筋(210)组成，所述的底板安装在双滑块水平位移台(1)的滑块上，第一导轨(21)通过底板(28)和支撑板(29)固定。

3.根据权利要求1所述的一种单轴双光束发射装置，其特征在于，两台激光源的激光出射口朝向双滑块水平位移台(1)的同一侧。

4.一种三轴双光束平行光调整系统，其特征在于，包括基座、三平面测试组件、信息采集模块、测试PC机、X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元；所述的X轴双光束发射单元、Y轴双光束发射单元和Z轴双光束发射单元采用权利要求1所述的单轴双光束发射装置；所述的三平面测试组件固定在基座上，三平面测试组件的三个平面上均安装有PSD传感器阵列，三组双光束发射单元发射的激光光束分别入射至每一个PSD传感器阵列面上；所述的PSD传感器阵列通过信息采集模块与测试PC机连接；

所述的三平面测试组件包括十字导轨副(4)和测试工装(5)；所述的十字导轨副(4)由沿X向布置的上导轨(41)、与上导轨(41)十字交叉的下导轨(42)以及滑动连接在上、下导轨间的中间滑块(43)组成，所述的测试工装(5)安装在十字导轨副(4)的上导轨(41)上，十字导轨副(4)的下导轨(42)固定在基座上。

5.根据权利要求4所述的一种三轴双光束平行光调整系统，其特征在于，所述的测试工装(5)包括至少三个相互垂直的平面、以及分别安装在三个平面上的三个PSD传感器阵列，每个PSD传感器阵列均由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器组成；所述的三个相互垂直的平面分别垂直于X轴、Y轴和Z轴，且三个平面可分别沿着X轴、Y轴和Z轴方向移动。

6.根据权利要求4所述的一种三轴双光束平行光调整系统，其特征在于，所述的测试工装(5)还包括Z向导轨(51)，所述三个相互垂直的平面中垂直于Z轴的平面安装在Z向导轨上。

7.根据权利要求4所述的一种三轴双光束平行光调整系统，其特征在于，十字导轨副(4)的上导轨(41)、十字导轨副(4)的下导轨(42)和Z向导轨(51)上均安装有第三丝杠滑块副(7)和光栅尺(6)；所述光栅尺(6)的读数头固定于第三丝杠滑块副(7)的滑块上，光栅尺的标尺贴于每一个导轨的侧面，所述第三丝杠滑块副中的丝杠与第三电机(8)连接。

8.根据权利要求4所述的一种三轴双光束平行光调整系统，其特征在于，X轴双光束发射单元和Y轴双光束发射单元并排设置在三平面测试组件中垂直于X轴的平面一侧，Z轴双光束发射单元位于X轴双光束发射单元的后侧；Y轴双光束发射单元还包括两个相同的第一五棱镜和Y轴五棱镜吊顶支架，Y轴双光束发射单元中的激光源发射的沿X轴方向的激光束经第一五棱镜后偏转为沿Y轴方向传输的激光束；Z轴双光束发射单元还包括两个相同的第二五棱镜和Z轴五棱镜吊顶支架，Z轴双光束发射单元中的激光源发射的沿X轴方向的激光束经第二五棱镜后偏转为沿Z轴方向传输的激光束。

9.一种基于权利要求4-8任一所述三轴双光束平行光调整系统的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：设定十字导轨副(4)的上导轨(41)与下导轨(42)的中心交点处为初始位置，通过伺服电机控制测试工装(5)位于十字导轨副(4)的初始位置处，调整并固定每一组双光束发射单元中激光源的位置；

步骤2：粗调其中一组双光束发射单元中一台激光源对应的偏航角调整台和俯仰角调整台的角度，使得激光源发射的激光束入射在对应的PSD传感器阵列面上；

步骤3：通过对应的PSD传感器阵列获得入射光点位置信息p^t＝(x^t，y^t)，x^t，y^t分别表示入射光点在对应的PSD传感器阵列面上的横坐标与纵坐标；并通过光栅尺读数头读取对应轴向的位移数据r^t；通过信息采集模块将入射光点位置信息p^t和位移数据r^t发送至测试PC机；

步骤3：通过测试PC机发射控制信号，调整对应的PSD传感器阵列面在垂直方向上的位移，再次获得入射光点位置信息p^t+1＝(x^t+1，y^t+1)，并通过光栅尺读数头读取对应轴向的位移数据r^t+1；通过信息采集模块将入射光点位置信息p^t+1和位移数据r^t+1发送至测试PC机；

步骤4：通过步骤2和步骤3获取到的两次入射光点位置信息p^t、p^t+1和两次位移数据r^t、r^t+1，计算得到入射激光束的俯仰角和偏航角；判断所述的俯仰角和偏航角是否在预设范围内，若否，则测试PC机根据计算得到的入射激光束的俯仰角和偏航角，调整对应的俯仰角调整台和偏航角调整台，返回步骤3；

若是，则返回步骤2，开始调整该双光束发射单元中的另一台激光源，直至三组双光束发射单元中的六台激光源对应的俯仰角和偏航角均完成测试。

10.根据权利要求9所述的调整方法，其特征在于，所述步骤4中计算得到入射激光束的俯仰角和偏航角，具体为：

根据p^t＝(x^t，y^t)、p^t+1＝(x^t+1，y^t+1)，计算两次入射光点位置在对应的PSD传感器阵列面上的水平距离r₂＝|x^t+1-x^t|和竖直距离r₁＝|y^t+1-y^t|；计算对应的PSD传感器阵列面的移动距离r＝|r^t+1-r^t|；

入射激光束的偏航角为：

入射激光束的俯仰角为：

若入射激光束对应X轴双光束发射单元，则通过X轴偏航角调整台和俯仰角调整台分别调整

角度和

角度；

若入射激光束对应Y轴双光束发射单元或Z轴双光束发射单元，从五棱镜射出的激光束的偏航角为：

从五棱镜射出的激光束的俯仰角为：

则通过Y轴双光束发射单元或Z轴双光束发射单元中对应激光源的偏航角调整台和俯仰角调整台，将激光源发射的偏航角和俯仰角分别调整

角度和

角度。

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