CN206818158U - 一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，属于光电检测领域。采用了十字网格的调节对准装置包括通过螺纹连接的对准端盖和延长套筒，该对准端盖前端面标刻有两条过圆心且相互垂直的主十字线和同主十字线平行间距精确的网格线；利用十字网格线进行对准调节时，先将延长套筒通过螺纹安装于同光电探测器连接的聚焦透镜上，再旋转对准端盖使主十字线中的一条线保持水平，然后通过微调准直透镜来改变照射于对准端盖前端面上的矩形激光光斑边界线在网格线中的位置，使矩形激光光斑中心同对准端盖的主十字中心重合，最后取下对准端盖，完成对准操作。本实用新型的调节对准装置能够快速准确校对激光发生器与光电探测器的同轴对准问题。

Description

一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置

技术领域

本实用新型涉及激光横向变形测量系统中通过调节矩形激光光斑的位置,校正激光发生器同光电探测器的同轴对准，属于光电检测领域。

背景技术

采用激光横向变形测量系统测量物体横向变形(申请号：CN201610504094.5)，其关键步骤就是将矩形激光光斑照射在物体边缘，当物体受力而产生变形时，经准直透镜输出的激光束光路被遮挡的面积发生变化，导致光电探测器所接收的光照强度发生改变，最终以变化电压的形式反映在数字存储示波器上，辅助以相应的标定，通过分析电压的变化便可推算出物体的微小变形。该测量方法的精度主要取决于光电探测器对光照强度变化的采集效果，而采集的光强变化精度则要通过调节激光束保证激光发生器与光电探测器的精确同轴对准，因此调节矩形激光光斑同光电探测器的对准精确度具有重要意义。

现有的光束调节对准技术中，多采用透明的光孔结构，为了提升光束对准精度，在光孔周围刻有同心圆环的标刻线(参见“笼式及笼式/分立混合光电系统精密调节对准盘”，申请号：CN201620159501.9)，该方法能够快速校正横截面为圆形的光束对准，但是对于矩形截面的激光束，显然难以用于对准精度的调节。为此提出了一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置。

实用新型内容

本实用新型为了解决目前激光横向变形测量系统中激光发生器与光电探测器同轴对准问题，提供了一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置。

本实用新型所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，包括经过阳极氧化处理后的黑色圆形铝制对准端盖和经过阳极氧化处理后的黑色圆形铝制延长套筒；所述的对准端盖前端面刻有主十字线和与主十字线平行的网格线，对准端盖后部设有圆形凸台，凸台的表面加工有外螺纹；所述的延长套筒，其内侧加工有内螺纹；所述的对准端盖和延长套筒通过外螺纹和内螺纹配合在一起。

所述的主十字线的两条标刻线线宽0.2mm,且相互垂直，交点位于对准端盖的中心轴线上。

所述的网格线线宽0.1mm,分别平行于主十字线的两条标刻线，且平行间距可在0.2mm至2mm范围内选值，选用的平行间距越小，对准精度越高。

所述的对准端盖、延长套筒、外螺纹所在外表面以及内螺纹所在内表面的轴线要求位于同一中心轴线，且外螺纹所在的外表面和内螺纹所在的内表面的横截面直径要求相同。

所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，包括如下操作步骤：

步骤S1、将延长套筒通过内螺纹与安装在光电探测器上的聚焦透镜装配在一起；

步骤S2、将对准端盖通过外螺纹安装于延长套筒上；

步骤S3、旋转对准端盖使其前端面主十字线的一条刻线处于水平状态；

步骤S4、微调准直透镜以移动照射于对准端盖前端面上的矩形激光光斑在网格线中的相对位置，通过计数十字网格中方格数目使矩形激光光斑的上下、左右边线分别同主十字线的水平、竖直标刻线的距离相同，以保证矩形激光光斑的中心对准在主十字线的交点；

步骤S5、取下对准端盖，完成对准操作。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置结构剖视图；

图3为本实用新型的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置矩形激光光斑对准示意图；

图4为本实用新型的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置实施流程简图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、半导体激光器；2、方形光纤；3、准直透镜；4、支撑架；5、对准端盖；6、主十字线；7、网格线；8、外螺纹；9、延长套筒；10、内螺纹；11、聚焦透镜；12、光电探测器；13、矩形激光光斑。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图和实施例详细说明，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

结合图1至图4说明本专利实施方式，实施方式所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置包括经过阳极氧化后的黑色圆形铝制对准端盖5和经过阳极氧化黑色的圆形铝制延长套筒9，在该具体实施例中，对准端盖5前端面圆直径和延长套筒9外径大小均设为30mm；所述的对准端盖5前端面标刻有主十字线6和设有精确间距的网格线7，且后部设有圆形凸台，凸台的表面加工有外螺纹8；所述的延长套筒9，其内侧加工有内螺纹10；具体地，如图1和图2所示，对准端盖5和延长套筒9通过外螺纹8和内螺纹10配合在一起，同时，对准端盖5、延长套筒9、外螺纹8所在外表面以及内螺纹10所在内表面的各轴线均要求重合于同一中心轴线，且外螺纹8所在外表面和内螺纹10所在内表面的截面直径要求相同，在该具体实施例中均设定为25mm。

实施方式中，对准端盖5前端面上标刻的主十字线6的线宽0.2mm,且相互垂直，其交点位于对准端盖5的中心轴线上；具有精确间距的网格线7线宽0.1mm,分别与主十字线6的两条标刻线平行，且平行间距为0.2mm至2mm范围内的某一选定值，选用的平行间距值越小，对准精度越高，在该实施例中选用的平行间距值为0.5mm，具体地，如图3所示。

开始本实用新型实施例之前需要完成部分准备工作，如图4所示，首先，需要将准直透镜3和光电探测器12安装固定于支撑架4之上，同时将聚焦透镜11安装于光电探测器12上且调整好焦距，使焦点正好位于光电探测器12感光区域中心；其次，打开半导体激光器1使激光束经过方形光纤2整形后在准直透镜3处输出；最后，调整准直透镜3和光电探测器12在支撑架4上的相对位置，使激光束对准聚焦透镜11；准备工作完成，开始所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置使用操作步骤：

步骤S1、将延长套筒9通过内螺纹10与安装在光电探测器12上的聚焦透镜11装配在一起；

步骤S2、将对准端盖5通过外螺纹8安装于延长套筒9上；

步骤S3、旋转对准端盖5使其前端面主十字线6的一条标刻线处于水平状态；

步骤S4、微调准直透镜3以移动照射于对准端盖5前端面上的矩形激光光斑13在网格线7中的相对位置，通过计数十字网格中方格数目使矩形激光光斑的上下、左右边线同主十字线6的水平、竖直两条标刻线的距离分别相同，如图3所示；

步骤S5、取下对准端盖5，完成对准操作。

Claims (4)

1.一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，其特征在于：所述的调节对准装置包括经过阳极氧化处理的黑色圆形铝制对准端盖(5)和经过阳极氧化处理的黑色圆形铝制延长套筒(9)；所述的对准端盖(5)前端面标刻有主十字线(6)和与主十字线平行的网格线(7)，且后部设有圆形凸台，凸台的表面加工有外螺纹(8)；所述的延长套筒(9)，其内侧加工有内螺纹(10)；所述的对准端盖(5)和延长套筒(9)通过外螺纹(8)和内螺纹(10)配合在一起。

2.根据权利要求1所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，其特征在于：所述的主十字线(6)的两条标刻线线宽0.2mm且相互垂直，其交点位于对准端盖(5)的中心轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，其特征在于：所述的与主十字线平行的网格线(7)线宽0.1mm,网格线之间的平行间距为0.2mm至2mm范围内的某一选定值，选用的间距值越小，对准精度越高。

4.根据权利要求1所述的一种基于十字网格的矩形激光光斑调节对准装置，其特征在于：所述的对准端盖(5)、延长套筒(9)、外螺纹(8)所在外表面以及内螺纹(10)所在内表面的中心轴线要求重合，且外螺纹(8)所在外表面和内螺纹(10)所在内表面的横截面的直径要求相同。