CN111880321B - 一种自适应平行度调整系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自适应平行度调整系统，其包括：底座；第一光学平面；第二光学平面，竖直设置且与第一光学平面相对；三维角度控制台，其上端面设置有安装平台且与第二光学平面下端连接并用于调整第二光学平面的三维倾斜角度；水平平移台；其还包括：激光器；激光器电源；反射镜，设置在第一光学平面下端；光斑位置探测器；光分束器，设置在激光器射向反射镜的光路中且激光器射出的激光可穿过光分束器并射至反射镜，经反射镜反射回的激光信号射回光分束器后，由光分束器反射并射向光斑位置探测器并被光斑位置探测器接收；计算机，与光斑位置探测器驱动电路连接且用于接收光斑位置探测器驱动电路生成的数据信号，该方案实施可靠，操作调整灵活。

Description

一种自适应平行度调整系统
技术领域
本发明属于光学检测技术领域，尤其是一种自适应平行度调整系统。
背景技术
在光学制造研发领域有诸多场合需要改变两个平行面的距离，如激光器谐振腔两端的反射面需要严格平行，但是在改变不同腔长时需要平移其中一个反射面的基准位置，在平移过程中可能会导致其发生微小倾斜，要重新调整到原先的平行度需要耗费巨大精力，且耗时长。因此，需要一种能够在平面平移过程中自动校正倾斜的装置来解决这一问题。
发明内容
针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种调节便利、实施灵活的自适应平行度调整系统。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种自适应平行度调整系统，其包括：
底座；
第一光学平面，竖直设置且下端固定在底座上端面；
第二光学平面，竖直设置且与第一光学平面相对；
三维角度控制台，其上端面设置有安装平台且与第二光学平面下端连接并用于调整第二光学平面的三维倾斜角度；
水平平移台，设置在三维角度控制台下方且与三维角度控制台连接并驱动三维角度控制台带动第二光学平面沿接近或远离第一光学平面方向平移；
其还包括：
激光器，设置在第二光学平面下端且其光线发射端朝向第一光学平面；
激光器电源，与激光器电连接且为激光器提供工作电源；
反射镜，设置在第一光学平面下端且用于反射激光器射入的激光信号；
光斑位置探测器，设置在三维角度控制台上端面的安装平台上且位于激光器射向反射镜的光路一侧；
光分束器，设置在激光器射向反射镜的光路中且所述激光器射出的激光可穿过光分束器并射至反射镜，经反射镜反射回的激光信号射回光分束器后，由光分束器反射并射向光斑位置探测器并被光斑位置探测器接收；
光斑位置探测器驱动电路，与光斑位置探测器连接且将光斑位置探测器接收到的激光信号生成数据信号；
计算机，与光斑位置探测器驱动电路连接且用于接收光斑位置探测器驱动电路生成的数据信号；
三维角度控制台驱动器，分别与三维角度控制台和计算机连接且由计算机输出控制指令对三维角度控制台进行角度调整，令第二光学平面和第一光学平面保持预设角度。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的光斑位置探测器驱动电路生成数据信号为二维坐标数据信号。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述的反射镜为镀设在第一光学平面上的反射膜或贴附在第一光学平面上的光反射片。
一种平面夹角调整装置，其包括上述所述的自适应平行度调整系统。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性利用反射镜、光斑位置探测器进行反射和探测激光器输出的激光信号，并通过所接收的激光信号的二维坐标变化来进行判断第一光学平面和第二光学平面的夹角，再利用计算器控制三维角度控制台进行控制第二光学平面进行转动来使得第一光学平面和第二光学平面相互平行，该方案不仅调节便利，而且实施灵活，效率高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明方案做进一步的阐述：
图1为本发明方案的简要实施结构示意图；
图2为本发明方案实施应用时的简要光路示意图之一；
图3为本发明方案实施应用时的简要光路示意图之二。
具体实施方式
如图1至图3之一所示，自适应平行度调整系统，其包括：
底座11；
第一光学平面13，竖直设置且下端固定在底座11上端面；
第二光学平面1，竖直设置且与第一光学平面13相对；
三维角度控制台5，其上端面设置有安装平台且与第二光学平面1下端连接并用于调整第二光学平面1的三维倾斜角度；
水平平移台6，设置在三维角度控制台5下方且与三维角度控制台5连接并驱动三维角度控制台5带动第二光学平面1沿接近或远离第一光学平面13方向平移；
其还包括：
激光器2，设置在第二光学平面1下端且其光线发射端朝向第一光学平面13；
激光器电源7，与激光器2电连接且为激光器2提供工作电源；
反射镜12，设置在第一光学平面13下端且用于反射激光器2射入的激光信号；
光斑位置探测器3，设置在三维角度控制台5上端面的安装平台上且位于激光器2射向反射镜12的光路一侧；
光分束器4，设置在激光器2射向反射镜12的光路中且所述激光器2射出的激光可穿过光分束器4并射至反射镜12，经反射镜12反射回的激光信号射回光分束器4后，由光分束器4反射并射向光斑位置探测器3并被光斑位置探测器3接收；
光斑位置探测器驱动电路9，与光斑位置探测器3连接且将光斑位置探测器3接收到的激光信号生成数据信号；
计算机8，与光斑位置探测器驱动电路9连接且用于接收光斑位置探测器驱动电路9生成的数据信号；
三维角度控制台驱动器10，分别与三维角度控制台5和计算机8连接且由计算机8输出控制指令对三维角度控制台5进行角度调整，令第二光学平面1和第一光学平面13保持预设角度。
其中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述的光斑位置探测器驱动电路9生成数据信号为二维坐标数据信号。
另外，作为一种可能的实施方式，进一步，所述的反射镜12可以为镀设在第一光学平面13上的反射膜或贴附在第一光学平面13上的光反射片。
本方案的简要实施原理为：当第二光学平面1与第一光学平面13经手工调整至平行后，激光器2发射出激光经过光分束器4后照射到反射镜12，反射后光束沿原路返回再次经过光分束器4被光斑位置探测器3接收，此时光斑位置为初始点，当第二光学平面1经水平平移台6移动后可能导致经过反射镜12反射回的光不再沿着原路返回而是形成一个夹角，此时光束经过光分束器4反射后光斑位置探测器3接收到的光斑位置发生移动，通过计算机8读取光斑位置探测器驱动电路9中光斑移动方向数据来输入三维角度控制台驱动器10，控制三维角度控制台驱动器5进行第二光学平面1的反向旋转移动，让光斑回到初始点位置，此时两个平面重新达到平行。
其简要操作步骤为：
第一步：本实施例以四象限探测器作为光斑位置探测器3，使用波长为632nm的红光激光器2，反射镜12紧贴于第一光学平面13上，首先利用传统技术手工调整1平面与13平面至完全平行；
第二步：如图2所示：激光器2发射的激光光束经过光分束器4后经过反射镜12反射后沿原光路返回，入射到光分束器4反射到光斑位置探测器3上，记录此时光斑的位置作为初始位置，记为（0，0）；
第三步：如图3所示：当第二光学平面1由电动平移平台（即水平平移台6）驱动平移时可能发生微小的角度偏转，此时激光器2发出的光束经过反射镜12反射后返回光与原光路形成一个夹角，经过光分束器4反射后进入光斑位置传感器3，此时反射光斑在光斑位置探测器3上的位置将发生移动,假设为（0.5，0.8）；
第四步：通过计算机8读取光斑位置传感器驱动电路9中的光斑位置数据判断光斑位置和移动方向；
第五步：通过计算机8根据光斑移动方向控制驱动器（即三维角度控制台驱动器10）反向驱动三维角度控制台5控制第二光学平面1偏转，使得光斑反向移动，直到回到光斑初始位置（0，0），此时第二光学平面1与第一光学平面13重新达到平行。
以上所述为本发明实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种自适应平行度调整系统，其包括：
底座；
第一光学平面，竖直设置且下端固定在底座上端面；
第二光学平面，竖直设置且与第一光学平面相对；
三维角度控制台，其上端面设置有安装平台且与第二光学平面下端连接并用于调整第二光学平面的三维倾斜角度；
水平平移台，设置在三维角度控制台下方且与三维角度控制台连接并驱动三维角度控制台带动第二光学平面沿接近或远离第一光学平面方向平移；
其特征在于：其还包括：
激光器，设置在第二光学平面下端且其光线发射端朝向第一光学平面；
激光器电源，与激光器电连接且为激光器提供工作电源；
反射镜，设置在第一光学平面下端且用于反射激光器射入的激光信号；
光斑位置探测器，设置在三维角度控制台上端面的安装平台上且位于激光器射向反射镜的光路一侧；
光分束器，设置在激光器射向反射镜的光路中且所述激光器射出的激光可穿过光分束器并射至反射镜，经反射镜反射回的激光信号射回光分束器后，由光分束器反射并射向光斑位置探测器并被光斑位置探测器接收；
光斑位置探测器驱动电路，与光斑位置探测器连接且将光斑位置探测器接收到的激光信号生成数据信号；
计算机，与光斑位置探测器驱动电路连接且用于接收光斑位置探测器驱动电路生成的数据信号；
三维角度控制台驱动器，分别与三维角度控制台和计算机连接且由计算机输出控制指令对三维角度控制台进行角度调整，令第二光学平面和第一光学平面保持预设角度。
2.根据权利要求1所述的一种自适应平行度调整系统，其特征在于：所述的光斑位置探测器驱动电路生成数据信号为二维坐标数据信号。
3.根据权利要求1所述的一种自适应平行度调整系统，其特征在于：所述的反射镜为镀设在第一光学平面上的反射膜或贴附在第一光学平面上的光反射片。
4.一种平面夹角调整装置，其特征在于：其包括权利要求1至3之一所述的自适应平行度调整系统。
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