CN116594188A - 大口径望远镜库德光路的装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大口径望远镜库德光路的装调方法,包括分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的白纸,以接收可见光激光器的光斑;转动望远镜,根据光斑的运动轨迹寻找望远镜的方位轴和俯仰轴;调整库德光路中相应反射镜的角度,收敛光斑在望远镜转动过程中的运动轨迹,完成库德光路的粗调;分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的像纸,以接收不可见光激光器的光斑;转动望远镜,根据光斑的运动轨迹调整库德光路中相应反射镜的角度,使光斑的运动轨迹缩小在像纸上的网格刻度线的刻度内,完成库德光路的精调。本发明广泛适用于各个波段库德光路的装调,整个装调过程安全可靠、简单、易操作,且能保证较高的装调精度。
Description
技术领域
本发明涉及库德光路装调技术领域,尤其涉及一种大口径望远镜库德光路的装调方法。
背景技术
大口径望远镜受体积、重量等因素限制,许多终端系统需要布置于机下,通过库德光路实现望远镜主系统与机下终端的联通。为减小地表大气影响,望远镜基墩通常高于地表至少十余米,再考虑到望远镜自身尺寸,因此库德光路长度通常在二十米以上。为保证机下终端的高精度运行,需要对库德光路的装调提出较高的要求。传统的库德光路装调方法通常采用经纬仪、直准直仪器等一系列光学瞄准设备进行测量调整,实现光路中反射元件光轴与望远镜俯仰、方位二维转轴的统一。
库德光路中常采用532nm波长激光,由于532nm波长的可见性与安全性会给装调过程带来一定的便利。但1064nm近红外激光因其自身特性,也不可或缺的应用于各类装备中。
中国授权专利CN114755818A,公开了一种大口径望远镜库德光路装调方法。该装调方法是对传统装调方法的改进,装调过程中不再需要传统的瞄准测量仪器,而是将激光通过平行光管准直后发出,通过成像透镜分别成像于库德光路的近轴端和远轴端。通过不断地调整各反射镜的二维角度,配合望远镜俯仰轴与方位轴的转动,使库德光路近轴端端CCD相机上和远轴端CCD相机上成像光斑的轨迹逐渐收敛,直到可以接受的范围,完成库德光路光轴的调整。
由于1064nm近红外激光具有人眼不可见性,上述专利的装调方法无法适用于1064nm不可见激光库德光路的装调方法。
发明内容
本发明为解决大口径望远镜1064nm激光库德光路装调难的问题,提供一种大口径望远镜库德光路的装调方法,无需特殊的光学仪器设备,也无需复杂的特制工装即可实现对1064nm激光库德光路的装调,整个装调过程安全可靠、简单、易操作,且能保证较高的装调精度。
本发明提供的大口径望远镜库德光路的装调方法,库德光路包括安装于库德房内光学平台上的不可见光激光器和可见光激光器,可见光激光器安装在不可见光激光器上且与不可见光激光器同轴,其特征在于,装调方法包括粗调节阶段和精调阶段;其中,
粗调阶段包括:打开可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的白纸,以接收可见光激光器的可见激光光斑;转动望远镜,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找转台方位轴和转台俯仰轴;调整库德光路中相应反射镜的角度,收敛可见激光光斑在望远镜转动过程中的运动轨迹,完成库德光路的粗调;
精调阶段包括:打开不可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的像纸,以接收不可见光激光器的不可见激光光斑;转动望远镜,根据不可见激光光斑的运动轨迹调整库德光路中相应反射镜的角度,使不可见激光光斑的运动轨迹缩小在像纸上的网格刻度线的刻度内,完成库德光路的精调。
优选地,库德光路中的反射镜数量为六个,分别为:
第一反射镜,安装于库德房内光学平台上,用于调整激光的传播方向;
第二反射镜,安装于库德房内光学平台上,且位于第一反射镜的反射方向上,用于调整激光的传播方向;
第三反射镜,安装于库德房内,用于将激光的传播方向调整至与望远镜方位轴一致;
第四反射镜,安装于望远镜基墩内,且位于第三反射镜的反射方向上,用于调整激光的传播方向;
第五反射镜,安装于望远镜的一侧,用于调整激光的传播方向;
第六反射镜,安装于望远镜的一侧,且位于第五反射镜的反射方向上,用于将激光的传播方向调整至与望远镜俯仰轴一致。
优选地,粗调阶段具体包括:
将带有网格刻度线的白纸放置在望远镜方位轴的近轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的光斑中心与望远镜方位轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸移动至望远镜方位轴的远轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜方位轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜方位轴的远轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸放置在望远镜俯仰轴的近轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜俯仰轴的近轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸移动至望远镜俯仰轴的远轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜俯仰轴的远轴端的运动轨迹。
优选地,望远镜绕方位轴转动时,可见激光光斑的运动轨迹为整圆,整圆的圆心即为望远镜方位轴的位置;望远镜绕俯仰轴转动时,可见激光光斑的运动轨迹为圆弧,圆弧的圆心即为望远镜俯仰轴的位置。
优选地,精调阶段具体包括:
将带有网格刻度线的像纸放置在望远镜方位轴的近轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使不可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的运动轨迹中心与望远镜方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸移动至望远镜方位轴的远轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使不可见激光光斑在望远镜方位轴的远轴端的运动轨迹中心与望远镜方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸放置在望远镜俯仰轴的近轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使不可见激光光斑在望远镜俯仰轴的进轴端的运动轨迹中心与望远镜俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸移动至望远镜俯仰轴的远轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使不可见激光光斑在望远镜俯仰轴的远轴端的运动轨迹中心与望远镜俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
优选地,望远镜绕方位轴转动时,不可见激光光斑的运动轨迹为整圆,整圆的圆心即为望远镜方位轴的位置;望远镜绕俯仰轴转动时,不可见激光光斑的运动轨迹为圆弧,圆弧的圆心即为望远镜俯仰轴的位置。
优选地,白纸与像纸的网格刻度线的刻度为1mm。
优选地,不可见光激光器和可见光激光器同轴度小于等于1′。
优选地,可见光激光器为532nm激光器,不可见光激光器为1064nm激光器。
与现有技术相比,本发明适用于可见激光库德光路与不可见激光库德光路的装调,装调过程中不需高精度的瞄准设备,不会引入瞄准带来的误差;不需特制的成像透镜,不会引入透镜倾斜带来的误差;不需CCD相机进行成像观察,仅需要带有网格的白纸和像纸便可实现光斑接收;不需要复杂的配合工装,整个过程易操作,易实现,最终保证了较高的装调精度。
附图说明
图1是根据本发明实施例提供的望远镜库德光路的光路结构示意图;
图2是根据本发明实施例提供的大口径望远镜库德光路的装调方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例提供的像纸的结构示意图。
附图标记:不可见光激光器1、可见光激光器2、第一反射镜3、第二反射镜4、第三反射镜5、第四反射镜6、第五反射镜7、第六反射镜8、白纸9、像纸10、1064nm激光光斑11、网格刻线12。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下,它们的名称和功能也相同。因此,将不重复其详细描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,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用以解释本发明,而不构成对本发明的限制。
本发明提供一种大口径望远镜库德光路的装调方法,整体调整思路为:
在不可见光激光器上安装对可见光激光器,调整可见光激光器,使两个激光器同轴,同轴精度可控制在1′左右,无需过高。首先打开可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的白纸接收光斑,转动望远镜,根据光斑的运动轨迹找出转台回转轴,调整库得光路中相应的反射镜的倾斜角度,尽可能的收敛光斑在望远镜转动过程中的运动轨迹,完成库德光路的粗调。然后打开不可见光激光器,同样在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的用于接收不可见光激光器光斑的像纸,转动望远镜,由于已经进行过光路粗调,此时光斑的运动轨迹应该很小,继续根据光斑的运动轨迹对库得光路中相应的反射镜的倾斜角度加以调整,使光斑的运动轨迹缩小在像纸的刻度内,完成对库德光路的精调。
需要说明的是,库德光路的近轴端是指望远镜的方位轴和俯仰轴的近轴端,库德光路的远轴端是指望远镜的方位轴和俯仰轴的远轴端。
近轴端与远轴端是按光传播过程中的先后顺序来定义的,在调整方位轴的过程中,俯仰轴不动,将光(沿方位轴方向传播)未进入望远镜的位置,定位为方位轴的近轴端,将光传播最远的位置定义为方位轴的远轴端。同理,在调整俯仰轴的过程中,方位轴不动,将光(沿俯仰轴方向传播)未进入望远镜的位置,定位为俯仰轴的近轴端,将光传播最远的位置定义为俯仰轴的远轴端。
以20m的库德光路为例,对准精度可以达到10秒,整个过程操作简单,无需特殊的仪器设备,无需特制工装,安全可靠且能保证较高的装调精度。
下面本发明以一个具体的库得光路对该装调方法进行详细说明。
图1示出了根据本发明实施例提供的望远镜库德光路的光路结构。
如图1所示,该库德光路库德光路包括不可见光激光器1、可见光激光器2、第一反射镜3、第二反射镜4、第三反射镜5、第四反射镜6、第五反射镜7和第六反射镜8;其中,
不可见光激光器1与可见光激光器2均安装于库德房内的光学平台上,可见光激光器2安装在不可见光激光器1上,两者同轴度控制在1′左右。
由于库德光路中常采用532nm波长激光和1064nm波长激光,因此本发明实施例以532nm可见光激光器和1064nm不可见光激光器为例进行说明,对于其它波长的可见光与不可见光同理可得。
第一反射镜3与第二反射镜4均安装于库德房内的光学平台上,用于调整激光的传播方向。
第三反射镜5安装于库德房内,位于第二反射镜4的反射方向上,用于将激光的传播方向调整至与望远镜的方位轴一致。
第四反射镜6安装于望远镜基墩内,且位于第三反射镜5的反射方向上,用于调整激光的传播方向。
第五反射镜7和第六反射镜8均安装于望远镜的同一侧,第五反射镜7位于第四反射镜6的反射方向上,第六反射镜8位于第五反射镜7的反射方向上,第五反射镜7和第六反射镜8用于将激光的传播方向调整至与望远镜的俯仰轴一致。
图1中所示的A位置为方位轴的近轴端,图1中所示的B位置为俯仰轴的近轴端,图1中所示的C位置为方位轴与俯仰轴的远轴端。
图2示出了根据本发明实施例提供的大口径望远镜库德光路的装调方法的流程。
如图2所示,装调方法包括粗调节阶段和精调阶段;其中,
S1、粗调阶段包括:打开可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的白纸,以接收可见光激光器的可见激光光斑;转动望远镜,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找转台方位轴和转台俯仰轴;调整库德光路中相应反射镜的倾斜角度,收敛可见激光光斑在望远镜转动过程中的运动轨迹,完成库德光路的粗调。
粗调阶段包括方位轴的粗调和俯仰轴的粗调;其中,
方位轴的粗调步骤包括:
A1、将带有刻度为1mm的网格刻度线的白纸放置在望远镜的方位轴的近轴端。
A2、驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据532nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜的方位轴。
在望远镜绕方位轴转动时,白纸上可以接收到532nm激光光斑的运动轨迹,望远镜绕方位轴整圈运动会得到光斑整圆的运动轨迹,整圆的圆心即为方位轴的位置。
A3、平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使532nm激光光斑在方位轴的近轴端的光斑中心与方位轴尽可能重合,收敛532nm激光光斑在方位轴的近轴端的运动轨迹。
步骤A3可以保证望远镜绕方位轴转动时,在近轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈。
A4、将白纸从方位轴的近轴端移动至方位轴的远轴端。
A5、驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜的方位轴。
A6、调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使可见激光光斑的光斑中心与方位轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在方位轴的远轴端的运动轨迹。
步骤A6可以保证望远镜绕俯仰轴转动时,在远轴端接收的光斑轨迹不画圈。
多次重复步骤A2~A6,直至532nm激光光斑在方位轴的近轴端和远轴端均得到尽可能的收敛,完成库德光路的方位轴粗调。
由于步骤A3只能保证望远镜绕方位轴转动时,在近轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈,并不能控制在远轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈,所以还需要保证在远轴端接收的532nm激光光斑轨迹也不画圈,只有在近轴端、远轴端接收的532nm激光光斑轨迹均不画圈,才认为是将光轴与方位轴调好。
俯仰轴的粗调步骤包括:
B1、将带有刻度为1mm的网格刻度线的白纸放置在望远镜的方俯仰轴的近轴端。
B2、驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据532nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴。
532nm激光光斑的运动轨迹为圆弧,圆弧的圆心即为望远镜俯仰轴的位置。
在望远镜绕俯仰轴转动时,白纸上可以接收到532nm激光光斑的运动轨迹,望远镜绕俯仰轴转动90°时,得到光斑四分之一圆的圆弧轨迹,圆弧轨迹的圆心即为俯仰轴的位置。
B3、平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使532nm激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛532nm激光光斑在望远镜俯仰轴的近轴端的运动轨迹。
步骤B3可以保证望远镜绕俯仰轴转动时,在近轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈。
B4、将白纸从俯仰轴的近轴端移动至俯仰轴的远轴端。
B5、驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据532nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴。
B6、调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使532nm激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛532nm激光光斑在望远镜俯仰轴的远轴端的运动轨迹。
多次重复步骤B2~B6,直至532nm激光光斑在俯仰轴的近轴端和远轴端均得到尽可能的收敛,完成库德光路的俯仰轴粗调。
由于步骤B3只能保证望远镜绕俯仰轴转动时,在近轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈,并不能控制在远轴端接收的532nm激光光斑轨迹不画圈,所以还需要保证在远轴端接收的光斑轨迹也不画圈,只有在近轴端、远轴端接收的532nm激光光斑轨迹均不画圈,才认为是将光轴与俯仰轴调好。
S2、精调阶段包括:打开不可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的像纸,以接收不可见光激光器的不可见激光光斑;转动望远镜,根据不可见激光光斑的运动轨迹调整库德光路中相应反射镜的倾斜角度,使不可见激光光斑的运动轨迹缩小在像纸上的网格刻度线的刻度内,完成库德光路的精调。
精调阶段包括方位轴的精调和俯仰轴的精调;其中,
方位轴的精调步骤包括:
C1、将带有刻度为1mm的网格刻度线的像纸放置在望远镜的方位轴的近轴端。
C2、驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据1064nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜的方位轴。
与步骤A2同理,参考步骤A2。
C3、平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使1064nm激光光斑在方位轴的近轴端的运动轨迹中心与方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
C4、将像纸从方位轴的近轴端移动至方位轴的远轴端。
C5、驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据1064nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴。
C6、调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使1064nm激光光斑在方位轴的远轴端的运动轨迹中心与方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
由于方位轴已经进行过粗调,此时在驱动望远镜绕方位轴转动时,1064nm激光光斑的运动轨迹已经收敛到一定程度。重复步骤C2~C6,使得在望远镜绕方位轴转动一周的过程中,1064nm激光光斑在方位轴的近轴端和远轴端的运动轨迹中心与方位轴的偏差在1条网格内,即1mm间距内,完成1064nm激光库德光路方位轴的精调。
俯仰轴的精调步骤包括:
D1、将像纸从方位轴的远轴端移动至俯仰轴的近轴端。
D2、驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据1064nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴。
与步骤B2的原理相同,参考步骤B2。
D3、平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使1064nm激光光斑在俯仰轴的进轴端的运动轨迹中心与俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
D4、将像纸从俯仰轴的近轴端移动至俯仰轴的远轴端。
D5、驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据1064nm激光光斑的运动轨迹寻找望远镜的俯仰轴。
D6、调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使1064nm激光光斑在俯仰轴的远轴端的运动轨迹中心与俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
由于俯仰轴已经进行过粗调,此时在驱动望远镜绕俯仰轴转动时,1064nm激光光斑的运动轨迹已经收敛到一定程度。重复步骤D2~D6,使得在望远镜绕俯仰轴转动90°的过程中,如图3所示,1064nm激光光斑11在俯仰的近轴端和远轴端的运动轨迹中心与俯仰轴的偏差在网格刻线12的刻度内,即1mm间距内,完成1064nm激光库德光路俯仰轴的精调。
完成以上步骤后,整个大口径望远镜1064nm激光库德光路的装调得以完成,以库德光路20m为例计算,对准精度可以达到10秒,整个过程操作简单,无需特殊的仪器设备,无需特制工装,安全可靠且能保证较高的装调精度。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种大口径望远镜库德光路的装调方法,库德光路包括安装于库德房内光学平台上的不可见光激光器和可见光激光器,可见光激光器安装在不可见光激光器上且与不可见光激光器同轴,其特征在于,装调方法包括粗调节阶段和精调阶段;其中,
粗调阶段包括:打开可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的白纸,以接收可见光激光器的可见激光光斑;转动望远镜,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴和望远镜俯仰轴;调整库德光路中相应反射镜的角度,收敛可见激光光斑在望远镜转动过程中的运动轨迹,完成库德光路的粗调;
精调阶段包括:打开不可见光激光器,分别在库德光路的近轴端和远轴端放置带有网格刻度线的像纸,以接收不可见光激光器的不可见激光光斑;转动望远镜,根据不可见激光光斑的运动轨迹调整库德光路中相应反射镜的角度,使不可见激光光斑的运动轨迹缩小在像纸上的网格刻度线的刻度内,完成库德光路的精调。
2.根据权利要求1所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,库德光路中的反射镜数量为六个,分别为:
第一反射镜,安装于库德房内的光学平台上,用于调整激光的传播方向;
第二反射镜,安装于库德房内的光学平台上,且位于第一反射镜的反射方向上,用于调整激光的传播方向;
第三反射镜,安装于库德房内,用于将激光的传播方向调整至与望远镜方位轴一致;
第四反射镜,安装于望远镜基墩内,且位于第三反射镜的反射方向上,用于调整激光的传播方向;
第五反射镜,安装于望远镜的一侧,用于调整激光的传播方向;
第六反射镜,安装于望远镜的一侧,且位于第五反射镜的反射方向上,用于将激光的传播方向调整至与望远镜俯仰轴一致。
3.根据权利要求2所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,粗调阶段具体包括:
将带有网格刻度线的白纸放置在望远镜方位轴的近轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的光斑中心与望远镜方位轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸移动至望远镜方位轴的远轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜方位轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜方位轴的远轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸放置在望远镜俯仰轴的近轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜俯仰轴的近轴端的运动轨迹;
将带有网格刻度线的白纸移动至望远镜俯仰轴的远轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使可见激光光斑的光斑中心与望远镜俯仰轴尽可能重合,收敛可见激光光斑在望远镜俯仰轴的远轴端的运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,望远镜绕方位轴转动时,可见激光光斑的运动轨迹为整圆,整圆的圆心即为望远镜方位轴的位置;望远镜绕俯仰轴转动时,可见激光光斑的运动轨迹为圆弧,圆弧的圆心即为望远镜俯仰轴的位置。
5.根据权利要求2所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,精调阶段具体包括:
将带有网格刻度线的像纸放置在望远镜方位轴的近轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
平移第二反射镜、第三反射镜的位置,使不可见激光光斑在望远镜方位轴的近轴端的运动轨迹中心与望远镜方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸移动至望远镜方位轴的远轴端;
驱动望远镜绕方位轴转动一周,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜方位轴;
调整第二反射镜、第三反射镜的角度,使不可见激光光斑在望远镜方位轴的远轴端的运动轨迹中心与望远镜方位轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸放置在望远镜俯仰轴的近轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
平移第五反射镜、第六反射镜的位置,使不可见激光光斑在望远镜俯仰轴的进轴端的运动轨迹中心与望远镜俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内;
将带有网格刻度线的像纸移动至望远镜俯仰轴的远轴端;
驱动望远镜绕俯仰轴转动90°,根据不可见激光光斑的运动轨迹寻找望远镜俯仰轴;
调整第五反射镜、第六反射镜的角度,使不可见激光光斑在望远镜俯仰轴的远轴端的运动轨迹中心与望远镜俯仰轴的偏差限制在像纸上的网格刻度线的刻度以内。
6.根据权利要求5所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,望远镜绕方位轴转动时,不可见激光光斑的运动轨迹为整圆,整圆的圆心即为望远镜方位轴的位置;望远镜绕俯仰轴转动时,不可见激光光斑的运动轨迹为圆弧,圆弧的圆心即为望远镜俯仰轴的位置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,白纸与像纸的网格刻度线的刻度为1mm。
8.根据权利要求7所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,不可见光激光器和可见光激光器同轴度小于等于1′。
9.根据权利要求1所述的大口径望远镜库德光路的装调方法,其特征在于,可见光激光器为532nm激光器,不可见光激光器为1064nm激光器。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000206243A (ja) * | 1999-01-07 | 2000-07-28 | Hitachi Ltd | 送受光軸の自動調整装置を備えたレ―ザレ―ダ |
KR20170121976A (ko) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 국방과학연구소 | 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법 |
CN113485022A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 上海国科航星量子科技有限公司 | 一种具有宽波段偏振保持功能的库德光路及其设计方法 |
CN114609773A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-10 | 哈尔滨新光光电科技股份有限公司 | 一种高功率激光库德光路调试方法 |
CN114755818A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大口径望远镜库德光路装调的装置及装调方法 |
CN115793722A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-03-14 | 中国科学院云南天文台 | 一种地平式太阳望远镜库德焦面的高精度跟踪方法及系统 |
-
2023
- 2023-05-25 CN CN202310601384.1A patent/CN116594188A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000206243A (ja) * | 1999-01-07 | 2000-07-28 | Hitachi Ltd | 送受光軸の自動調整装置を備えたレ―ザレ―ダ |
KR20170121976A (ko) * | 2016-04-26 | 2017-11-03 | 국방과학연구소 | 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법 |
CN113485022A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 上海国科航星量子科技有限公司 | 一种具有宽波段偏振保持功能的库德光路及其设计方法 |
CN114609773A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-10 | 哈尔滨新光光电科技股份有限公司 | 一种高功率激光库德光路调试方法 |
CN114755818A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种大口径望远镜库德光路装调的装置及装调方法 |
CN115793722A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-03-14 | 中国科学院云南天文台 | 一种地平式太阳望远镜库德焦面的高精度跟踪方法及系统 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
姜晰文, 赵金宇, 吕天宇: "大口径主焦点式光学系统的设计与装调", 《光学精密工程》, vol. 30, no. 23, 31 December 2022 (2022-12-31) * |
张丽敏, 韩西达, 曹玉岩: "基于空间机构学的Coude光路装调方法", 《红外与激光工程》, vol. 46, no. 8, 31 August 2017 (2017-08-31) * |
郝亮, 明名, 吴小霞, 吕天宇: "地基大口径望远镜库德光路误差建模", 《红外与激光工程》, vol. 48, no. 3, 31 March 2019 (2019-03-31) * |
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