[go: up one dir, main page]

RU2496098C2 - Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position - Google Patents

Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position Download PDF

Info

Publication number
RU2496098C2
RU2496098C2 RU2011152784/28A RU2011152784A RU2496098C2 RU 2496098 C2 RU2496098 C2 RU 2496098C2 RU 2011152784/28 A RU2011152784/28 A RU 2011152784/28A RU 2011152784 A RU2011152784 A RU 2011152784A RU 2496098 C2 RU2496098 C2 RU 2496098C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pentaprisms
pentaprism
axis
angular deviation
laser beam
Prior art date
Application number
RU2011152784/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011152784A (en
Inventor
Юрий Михайлович Артемов
Николай Васильевич Барышников
Original Assignee
Юрий Михайлович Артемов
Николай Васильевич Барышников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Михайлович Артемов, Николай Васильевич Барышников filed Critical Юрий Михайлович Артемов
Priority to RU2011152784/28A priority Critical patent/RU2496098C2/en
Publication of RU2011152784A publication Critical patent/RU2011152784A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2496098C2 publication Critical patent/RU2496098C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: device comprises a prism system consisting of the first pair of pentaprisms including the first and the second pentaprisms principal cross-sections of which are located in one plane P, an optical wedge glued to the first reflecting face of the first pentaprism and made so that its output face is parallel to the input face of the first pentaprism and the glued area surface is fitted with beam-splitting coating, the second pair of pentaprisms including the third and the fourth pentaprisms principal cross-sections of which are located in one plane P'. The input face of the third pentaprism is located beyond the output face of the optical wedge and is parallel to it. The planes P and P' are placed at the angle 2φ to each other. The second and the fourth pentaprisms are optically connected to the objective lens in the focal plane of which a coordinate-sensitive detector is installed with its output being connected to a microprocessor input.
EFFECT: determination of angular deviation of a laser beam using a high-energy laser along with the simultaneous decrease of its beam cross-section screening in the conditions of external mechanical impacts which lead to angular shifts of the prisms of the prism system.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области оптического приборостроения, точнее - к оптическим призменным системам, предназначенным для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения.The invention relates to the field of optical instrumentation, more specifically to optical prism systems designed to determine the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position.

Оптические оси приемного и передающего каналов лазерных систем должны быть выставлены с необходимой точностью. В некоторых случаях это удается обеспечить на стадии заводской юстировки. К таким системам относятся малогабаритные оптические дальномеры, лазерные системы видения. Они отличаются сравнительно невысокими требованиями по юстировки осей каналов - погрешности выставки могут достигать нескольких угловых минут.The optical axis of the receiving and transmitting channels of the laser systems must be set with the necessary accuracy. In some cases, this can be achieved at the stage of factory adjustment. Such systems include small-sized optical rangefinders, laser vision systems. They are distinguished by relatively low requirements for alignment of the channel axes - exhibition errors can reach several angular minutes.

Для целого ряда современных локационных систем выдвигаются очень высокие требования по точности юстировки приемо-передающих каналов - погрешности их взаимной выставки не должны превышать нескольких угловых секунд. Как правило, такие системы имеют значительные габариты, вес, они могут быть подвержены воздействию внешних механических вибраций и температурным уводам элементов конструкции. Требования по точности юстировки каналов таких систем могут быть выполнены только с использованием систем автоюстировки (САЮ).For a number of modern location systems, very high demands are placed on the accuracy of alignment of the transceiver channels - the errors of their mutual exhibition should not exceed a few angular seconds. As a rule, such systems have significant dimensions, weight, they can be exposed to external mechanical vibrations and thermal withdrawal of structural elements. Requirements for the accuracy of the alignment of the channels of such systems can be fulfilled only with the use of auto-alignment systems (SAU).

Принцип организации подобной САЮ заключается в следующем. Часть пучка излучения рабочего лазера передающего канала на выходе системы формирования с помощью призменной системы (ПС) заводится в приемный канал, меняя направление распространения в точности на обратное. Отведенный пучок в приемном канале является репером пространственного положения оси диаграммы направленности излучения рабочего лазера, сформированного в передающем канале. В приемном канале измеряется его угловое рассогласование с осью приемного канала, которое в реальном масштабе времени отрабатывается корректирующими элементами оптической системы.The principle of organizing a similar SAY is as follows. A part of the radiation beam of the working laser of the transmitting channel at the output of the formation system with the help of a prism system (PS) is brought into the receiving channel, changing the direction of propagation exactly the opposite. The diverted beam in the receiving channel is a reference point for the spatial position of the axis of the radiation pattern of the working laser formed in the transmitting channel. In the receiving channel, its angular mismatch with the axis of the receiving channel is measured, which is processed in real time by the correcting elements of the optical system.

В большинстве случаев в приемный канал целесообразно отводить пучок излучения не рабочего лазера, а дополнительного маркерного источника излучения, имеющего гораздо меньшую мощность и поперечные размеры. Предварительно его ось выставляется на входе оптической системы передающего канала относительно оси пучка излучения рабочего лазера с высокой точностью.In most cases, it is advisable to divert the radiation beam not from the working laser, but from an additional marker radiation source, which has much lower power and transverse dimensions. Previously, its axis is set at the input of the optical system of the transmitting channel relative to the axis of the working laser radiation beam with high accuracy.

Как видно, погрешности определения углового рассогласования определяются погрешностью переноса пучка, поэтому ПС в такой САЮ играет ключевую роль. Схемы их построения должны быть обоснованы с учетом условий функционирования, а точностные характеристики каждой схемы должны быть тщательно исследованы.As can be seen, the errors in determining the angular mismatch are determined by the error in the beam transfer; therefore, the PS in such an SAU plays a key role. The schemes of their construction should be justified taking into account the operating conditions, and the accuracy characteristics of each scheme should be carefully investigated.

Известно, что уголковый отражатель с двугранными углами между отражающими гранями, равными 90°, является идеальным световозвращателем [Барышников Н.В., Карасик В.Е., Степанов P.O. Исследование отражательных характеристик тетраэдрических световозвращателей в ИК диапазоне. Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. «Приборостроение», 2010. №1, С.3-16]. Он отражает падающее на него излучение точно в обратном направлении (см. фиг.1a). Матрица МУО его действия имеет следующий вид:It is known that a corner reflector with dihedral angles between the reflecting faces equal to 90 ° is an ideal retroreflector [Baryshnikov N.V., Karasik V.E., Stepanov PO Study of the reflective characteristics of tetrahedral retroreflectors in the infrared range. Bulletin of MSTU. N.E.Bauman. Ser. "Instrument Engineering", 2010. No. 1, S.3-16]. It reflects the radiation incident on it in exactly the opposite direction (see figa). The matrix M UO of its action has the following form:

М У О = ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ) ( 1 )

Figure 00000001
M At ABOUT = ( - one 0 0 0 - one 0 0 0 - one ) ( one )
Figure 00000001

Теоретически - это идеальный вариант ПС. Однако расстояние а переноса оси пучка излучения минимально и оно ограничено конструктивными параметрами уголкового отражателя и технологическими возможностями его изготовления.Theoretically, this is an ideal PS option. However, the transfer distance a of the axis of the radiation beam is minimal and it is limited by the design parameters of the corner reflector and the technological capabilities of its manufacture.

Модификация конструкции уголкового отражателя - УО с разнесенными входным и выходным зрачками (см. фиг.1б) обеспечивает несколько большие значения расстояния переноса a - до 100…200 мм. На этом возможности уголкового отражателя ограничиваются.Modification of the design of the corner reflector - UO with spaced entrance and exit pupils (see fig.1b) provides somewhat larger values of the transfer distance a - up to 100 ... 200 mm. On this, the capabilities of the corner reflector are limited.

Известно устройство для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения (см. фиг.2), которое является ближайшим аналогом и включает призменную систему, содержащую оптически связанные ромб призму 1, уголковый отражатель и ромб-призму 2 (Н.В. Барышников, В.В. Карачунский, В.И. Козинцев А.С. Румянцев, Д.В. Худяков, Использование методов полунатурного моделирования для исследования характеристик системы автоюстировки Тезисы докладов IV НТК «Радиооптические технологии в приборостроении», Сочи, 2006 г., с.105-108). Эта система обеспечивает большие значения расстояния переноса a.A device for determining the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position (see figure 2), which is the closest analogue and includes a prism system containing optically coupled rhombus prism 1, corner reflector and rhombus prism 2 (N.V. Baryshnikov, V.V. Karachunsky, V.I. Kozintsev A.S. Rumyantsev, D.V. Khudyakov, Using semi-natural modeling methods to study the characteristics of the auto-alignment system Abstracts of the IV NTK “Radio-optical technologies in instrument engineering”, Sochi, 2006, p. .105-108). This system provides large transport distances a .

Идеально изготовленная ромб-призма осуществляет поперечное смещение оси падающего пучка, не меняя его направления. Матрица ее действия МРП имеет следующий вид:An ideally made rhombus-prism transversely displaces the axis of the incident beam without changing its direction. The matrix of its action M RP has the following form:

М Р П = ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 )

Figure 00000002
M R P = ( one 0 0 0 one 0 0 0 one )
Figure 00000002

Действие рассматриваемой ПС можно описать матрицей M:The action of the considered PS can be described by the matrix M:

М = М Р П 2 М У О М Р П 1 = ( 1 0 0 0 1 0 0 0 1 ) = М У О

Figure 00000003
M = M R P 2 M At ABOUT M R P one = ( - one 0 0 0 - one 0 0 0 - one ) = A. M At ABOUT
Figure 00000003

Нетрудно заметить, что матрица M соответствует матрице уголкового отражателя (1).It is easy to see that the matrix M corresponds to the matrix of the angular reflector (1).

Каждая из трех оптических деталей схемы при малых собственных угловых смещениях идеально переносит ось пучка, поэтому такая система инвариантна к механическим вибрациям и температурным уводам механических оправ. На качество переноса могут повлиять только собственные температурные деформации уголкового отражателя и ромб-призм, а также погрешности их изготовления.At low intrinsic angular displacements, each of the three optical parts of the circuit ideally transfers the beam axis; therefore, such a system is invariant to mechanical vibrations and thermal displacements of mechanical frames. The transfer quality can be affected only by the own temperature deformations of the corner reflector and rhombus prisms, as well as the errors of their manufacture.

Для увеличения расстояния переноса a в схему ПС можно включить дополнительные ромб-призмы. Их максимальное количество определяется только светопропусканием призменной системы, а также массогабаритными ограничениями.To increase the transfer distance a, additional rhombic prisms can be included in the PS scheme. Their maximum number is determined only by the light transmission of the prism system, as well as weight and size restrictions.

Однако существует принципиальный недостаток рассмотренных выше схем. Он связан с тем, что элементы конструкции ПС могут располагаются на выходе формирующей оптической системы передающего канала, в сечении пучка высокоэнергетического рабочего лазера. Это обстоятельство вызывает многочисленные проблемы, связанные с защитой конструкции самой ПС от излучения рабочего лазера, а также с нарушениями пространственной структуры формируемого пучка рабочего лазера, вызванные его экранированием.However, there is a fundamental drawback of the above schemes. It is due to the fact that the structural elements of the PS can be located at the output of the forming optical system of the transmitting channel, in the cross section of the beam of a high-energy working laser. This circumstance causes numerous problems associated with protecting the design of the PS itself from radiation from the working laser, as well as with violations of the spatial structure of the generated beam of the working laser caused by its shielding.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения, заключается в обеспечении возможности определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения при использовании высокоэнергетического лазера и с одновременным уменьшением экранирования сечения его пучка в условиях внешних механических воздействий, приводящих к угловым уводам призм призменной системы.The technical result achieved by the implementation of the present invention consists in providing the possibility of determining the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position when using a high-energy laser and at the same time reducing the shielding of the beam cross section under external mechanical stresses leading to angular withdrawals of the prism prism system.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения, содержащем призменную систему, указанная призменная система включает первую пару пентапризм, содержащую первую и вторую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р, оптический клин, склеенный с первой отражающей гранью первой пентапризмы и выполненный так, что его выходная грань параллельна входной грани первой пентапризмы, причем поверхность склейки имеет светоделительное покрытие, вторую пару пентапризм, содержащую третью и четвертую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р', при этом входная грань третьей пентапризмы расположена за выходной гранью оптического клина и параллельна ей, плоскости Р и Р' расположены под углом 2φ друг к другу, а вторая и четвертая пентапризмы оптически связаны с объективом, в фокальной плоскости которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник, выход которого связан со входом микропроцессора.The specified technical result is achieved due to the fact that in the device for determining the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position containing the prism system, said prism system includes a first pair of pentaprisms containing the first and second pentaprisms, the main sections of which are located in the same plane P, optical a wedge glued to the first reflecting face of the first pentaprism and made so that its output face is parallel to the input face of the first pentaprism, and the gluing surface there is a beam splitting coating, a second pair of pentaprisms containing the third and fourth pentaprisms, the main sections of which are located in the same plane P ', while the input face of the third pentaprism is located behind the output face of the optical wedge and parallel to it, the plane P and P' are at an angle 2φ each to a friend, and the second and fourth pentaprisms are optically connected to the lens, in the focal plane of which is a coordinate-sensitive photodetector, the output of which is connected to the input of the microprocessor.

При этом микропроцессор может быть выполнен с возможностью вычисления углового отклонения θZ, θY оси контролируемого пучка от номинального положения на входе первой пентапризмы по формулам:In this case, the microprocessor can be configured to calculate the angular deviation θ Z , θ Y of the axis of the controlled beam from the nominal position at the input of the first pentaprism according to the formulas:

θz=(-θy1sinφ+θz1cosφ+θy2sinφ+θz2cosφ)/2cosφ,θ z = (- θ y1 sinφ + θ z1 cosφ + θ y2 sinφ + θ z2 cosφ) / 2cosφ,

θy=(θy2sinφ+θz2cosφ+θy1sinφ-θz1cosφ)/2sinφ,θ y = (θ y2 sinφ + θ z2 cosφ + θ y1 sinφ-θ z1 cosφ) / 2sinφ,

где θy1; θz1 - угловое отклонение от номинального положения оси лазерного пучка, прошедшего первую и вторую пентапризмы;where θ y1 ; θ z1 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam that has passed the first and second pentaprisms;

θy2; θz2 - угловое отклонение от номинального, положения оси лазерного пучка, прошедшего первую, третью и четвертую пентапризмы.θ y2 ; θ z2 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam that has passed the first, third, and fourth pentaprisms.

В предлагаемом устройстве за счет того, что вместо системы призм в виде моноблока, как в ближайшем аналоге, используются отдельные пентапризмы, обеспечивается уменьшение экранирования сечения его пучка. При этом оптические свойства пентапризм позволяет создать призменную систему, обеспечивающую определение углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения в условиях внешних механических воздействий, приводящих к угловым уводам призм призменной системы.In the proposed device due to the fact that instead of a prism system in the form of a monoblock, as in the closest analogue, separate pentaprisms are used, a reduction in the screening of the cross section of its beam is provided. At the same time, the optical properties of the pentaprism make it possible to create a prism system that ensures the determination of the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position under external mechanical influences, which lead to angular withdrawals of the prism of the prism system.

Изобретение более подробно описывается с помощью чертежей.The invention is described in more detail using the drawings.

На фиг.1а, 1б показана призменная система на основе уголкового отражателя.On figa, 1b shows a prism system based on an angular reflector.

На фиг.2 показана призменная система ближайшего аналога на основе уголкового отражателя и двух ромб-призм.Figure 2 shows the prism system of the closest analogue based on a corner reflector and two diamond prisms.

На фиг.3 показано расположение призменной системы устройства для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения в локационной станции.Figure 3 shows the location of the prism system of the device for determining the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position in the location station.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая определение углового отклонение от номинального положения оси лазерного пучка с помощью координатно-чувствительного фотоприемника при отсутствии угловых уводов призм призменной системы.Figure 4 shows a diagram illustrating the determination of the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam using a coordinate-sensitive photodetector in the absence of angular withdrawals of the prism of the prism system.

На фиг.5 показана призменная система предлагаемого устройства на основе двух пар пентапризм.Figure 5 shows the prism system of the proposed device based on two pairs of pentaprism.

На фиг.6 показано расположение системы координат XYZ и связанной с ней нормали N ¯

Figure 00000004
по отношению к входной грани пентапризмы.Figure 6 shows the location of the XYZ coordinate system and the associated normal N ¯
Figure 00000004
in relation to the input face of the pentaprism.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая определение углового отклонение от номинального положения оси лазерного пучка с помощью координатно-чувствительного фотоприемника при отсутствии угловых уводов призм призменной системы.Figure 4 shows a diagram illustrating the determination of the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam using a coordinate-sensitive photodetector in the absence of angular withdrawals of the prism of the prism system.

Система координат XYZ связана с оптической осью системы, образованной объективом и координатно-чувствительным, например, матричным фотоприемником, расположенным в его фокальной плоскости. Центр координат O совпадает с нулевым чувствительным элементом матричного фотоприемника. При этом обычно в качестве нулевого элемента используется элемент, расположенный в центре матрицы чувствительных элементов. Ось OX выбранной системы координат XYZ совпадает с оптической осью системы, образованной объективом и матричным фотоприемником, расположенным в его фокальной плоскости, и проходит через кардинальные точки объектива и нулевой элемент матричного фотоприемника.The XYZ coordinate system is connected with the optical axis of the system formed by the lens and coordinate-sensitive, for example, an array photodetector located in its focal plane. The coordinate center O coincides with the zero sensitive element of the matrix photodetector. In this case, the element located in the center of the matrix of sensitive elements is usually used as the zero element. The OX axis of the selected XYZ coordinate system coincides with the optical axis of the system formed by the lens and the matrix photodetector located in its focal plane and passes through the cardinal points of the lens and the zero element of the matrix photodetector.

Таким образом, для того, чтобы определить угловой отклонение оси пучка по двум координатам, надо измерить линейные координаты Z1 и Y1 зарегистрированного на матричном фотоприемнике, расположенном в фокальной плоскости объектива, пятна распределения от контролируемого пучка излучения лазера. При этом угловое отклонение θY в плоскости XOY может быть определено из математического выраженияThus, in order to determine the angular deviation of the beam axis in two coordinates, it is necessary to measure the linear coordinates Z1 and Y1 recorded on the matrix photodetector located in the focal plane of the lens, the distribution spot from the controlled laser beam. In this case, the angular deviation θ Y in the XOY plane can be determined from the mathematical expression

tg(θY)=Y1/f',tg (θ Y ) = Y1 / f ',

где f' - фокусное расстояние объектива.where f 'is the focal length of the lens.

Аналогично, угловое отклонение θZ в плоскости XOZ (на фиг.4 не показано) может быть определено из математического выраженияSimilarly, the angular deviation θ Z in the XOZ plane (not shown in FIG. 4) can be determined from a mathematical expression

tg(θZ)=Z1/f'.tg (θ Z ) = Z1 / f '.

При этом, как правило, измеряемые угловые отклонения малы, они составляют несколько угловых секунд. Поэтому тангенсом можно пренебречь, т.е. использовать следующие выражения:Moreover, as a rule, the measured angular deviations are small, they amount to several angular seconds. Therefore, the tangent can be neglected, i.e. use the following expressions:

θY=Y1/f', θZ=Z1/f'θ Y = Y1 / f ', θ Z = Z1 / f'

На фиг.5 показана призменная система предлагаемого устройства на основе двух пар пентапризм.Figure 5 shows the prism system of the proposed device based on two pairs of pentaprism.

Как известно, пентапризма изменяет в пространстве вектор направления падающего на нее пучка на 90 градусов по одной оси, причем этот угол инвариантен к малым угловым уводом самой пентапризмы. Используя пару пентапризм, можно обеспечить обратное отражение излучения лазера и измерение в приемном канале углового отклонения, но только по одной оси.As you know, pentaprism changes in space the direction vector of the incident beam by 90 degrees along one axis, and this angle is invariant to the small angular withdrawal of the pentaprism itself. Using a pair of pentaprisms, it is possible to provide a back reflection of the laser radiation and measure the angular deviation in the receiving channel, but only along one axis.

Для измерения угловых отклонений по двум осям в условиях внешних механических воздействий, приводящим к угловым уводам самих призм, предлагается устройство, которое содержит призменную систему, включающую первую пару пентапризм, содержащую первую 1 и вторую 2 пентапризмы. Главные сечения этих пентапризм расположены в одной плоскости Р. Вторая пара пентапризм содержит третью 3 и четвертую 4 пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р'. Плоскости Р и Р' расположены под углом 2φ друг к другу. Разделение лазерного пучка между парами призм осуществляется с помощью оптического клина 5, имеющего тот же показатель преломления, что и первая 1 пентапризма, и склеенного с первой отражающей гранью первой 1 пентапризмы, причем поверхность склейки 6 имеет светоделительное полуотражающее покрытие, а выходная грань клина параллельна входной грани первой 1 пентапризмы. Входная грань третьей 3 пентапризмы расположена за выходной гранью оптического клина 5 и параллельна ей. На выходе второй 2 и четвертой 4 пентапризм расположен объектив 7, в фокальной плоскости которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник 8, выход которого связан со входом микропроцессора 9.To measure the angular deviations along two axes under external mechanical stresses leading to angular withdrawals of the prisms themselves, a device is proposed that includes a prism system including a first pair of pentaprisms containing the first 1 and second 2 pentaprisms. The main sections of these pentaprisms are located in the same plane P. The second pair of pentaprisms contains the third 3 and fourth 4 pentaprisms, the main sections of which are located in the same plane P '. The planes P and P 'are located at an angle of 2φ to each other. Separation of the laser beam between the pairs of prisms is carried out using an optical wedge 5, having the same refractive index as the first 1 pentaprism, and glued to the first reflecting face of the first 1 pentaprism, the gluing surface 6 has a beam-splitting semi-reflective coating, and the output face of the wedge is parallel to the input facets of the first 1 pentaprism. The input face of the third 3 pentaprism is located beyond the output face of the optical wedge 5 and parallel to it. At the output of the second 2 and fourth 4 pentaprism, a lens 7 is located, in the focal plane of which is a coordinate-sensitive photodetector 8, the output of which is connected to the input of the microprocessor 9.

При этом микропроцессор выполнен с возможностью вычисления углового отклонения θZ, θY оси контролируемого пучка от номинального положения на входе первой 1 пентапризмы по формулам:In this case, the microprocessor is configured to calculate the angular deviation θ Z , θ Y of the axis of the controlled beam from the nominal position at the input of the first 1 pentaprism according to the formulas:

θz=(-θy1sinφ+θz1cosφ+θy2sinφ+θz2cosφ)/2cosφ,θ z = (- θ y1 sinφ + θ z1 cosφ + θ y2 sinφ + θ z2 cosφ) / 2cosφ,

θy=(θy2sinφ+θz2cosφ+θy1sinφ-θz1cosφ)/2sinφ,θ y = (θ y2 sinφ + θ z2 cosφ + θ y1 sinφ-θ z1 cosφ) / 2sinφ,

где θy1; θz1 - угловое отклонение от номинального положения оси лазерного пучка, прошедшего первую 1 и вторую 2 пентапризмы;where θ y1 ; θ z1 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam, passing the first 1 and second 2 pentaprism;

θy2, θz2 - угловое отклонение от номинального положения оси лазерного пучка, прошедшего первую 1, третью 3 и четвертую 4 пентапризмы.θ y2 , θ z2 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam, passing the first 1, third 3 and fourth 4 pentaprism.

Проследим преобразование такой призменной системой вектора L 0

Figure 00000005
луча, характеризующего направление пучка лазерного излучения на входе в призменную систему, т.е. на выходе передающего канала локационной системы.Let us trace the transformation by such a prism system of a vector L 0
Figure 00000005
beam characterizing the direction of the laser beam at the entrance to the prism system, i.e. at the output of the transmitting channel of the location system.

Свяжем с оптической осью объектива приемного канала систему координат X0Y0Z0. Ось OX0 направим по оптической оси объектива приемного канала.We connect the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 with the optical axis of the lens of the receiving channel. The axis OX 0 is directed along the optical axis of the objective of the receiving channel.

В этой же системе координат будем в дальнейшем определять направление вектора L n p

Figure 00000006
, характеризующего направление пучка излучения лазера на входе объектива приемного канала системы. Вектор L 0
Figure 00000007
в системе координат X0Y0Z0 выражается следующим образом:In the same coordinate system, we will further determine the direction of the vector L n p
Figure 00000006
, characterizing the direction of the laser beam at the input of the lens of the receiving channel of the system. Vector L 0
Figure 00000007
in the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 is expressed as follows:

L 0 = ( 1 θ y θ z ) , ( 5 )

Figure 00000008
L 0 = ( - one θ y θ z ) , ( 5 )
Figure 00000008

где θy и θz - углы отклонения оси излучения лазера от идеального направления, вызванные разъюстировками системы. Именно эти углы необходимо измерить в приемном канале.where θ y and θ z are the angles of deviation of the laser radiation axis from the ideal direction, caused by misalignments of the system. These angles must be measured in the receiving channel.

Получим несколько общих выражений для матриц преобразования пентапризмы. Эти выражения в дальнейшем будем использовать для описания преобразования вектора L

Figure 00000009
направления оси излучения лазера парой пентапризм, пространственное положение каждой из которых имеет отступления от идеального.We obtain several general expressions for the pentaprism transformation matrices. These expressions will be used below to describe the transformation of the vector L
Figure 00000009
the direction of the laser radiation axis by a pair of pentaprisms, the spatial position of each of which has deviations from the ideal.

Рассмотрим систему координат XYZ (см. фиг.6) и связанную с ней нормаль N ¯

Figure 00000010
к входной грани пентапризмы.Consider the coordinate system XYZ (see Fig.6) and the associated normal N ¯
Figure 00000010
to the entrance face of the pentaprism.

1. Матрицы П' и П'' действия идеальной пентапризмы соответственно в прямом и в обратном ходе, записанные в приведенной системе координат, определяются известным образом [Вычислительная оптика: Справочник / М.М. Русинов, А.П. Грамматин, П.Д. Иванов и др. Под общ. ред. М.М. Русинова. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1984, с.110] как:1. The matrices P 'and P' 'of the action of the ideal pentaprism, respectively, in the forward and reverse directions, recorded in the reduced coordinate system, are determined in a known manner [Computational optics: Reference / MM. Rusinov, A.P. Grammatin, P.D. Ivanov and others. Under the general. ed. M.M. Rusinova. - L .: Mechanical engineering. Leningrad branch, 1984, p.110] as:

П ' = ( 0 0 1 0 1 0 1 0 0 ) , П ' ' ( 0 0 1 0 1 0 1 0 0 ) ( 6 )

Figure 00000011
P '' = ( 0 0 - one 0 one 0 one 0 0 ) , P '' '' ( 0 0 one 0 one 0 - one 0 0 ) ( 6 )
Figure 00000011

Нестабильность пространственного положения пентапризмы приводит к повороту вектора N ¯

Figure 00000012
в рассматриваемой системе координат. Будем считать, что повороты происходят в следующей последовательности:The instability of the spatial position of the pentaprism leads to a rotation of the vector N ¯
Figure 00000012
in the coordinate system under consideration. We assume that the turns occur in the following sequence:

- вокруг оси OZ на угол α;- around the axis OZ at an angle α;

- вокруг новой оси OY' на угол β;- around the new axis OY 'at an angle β;

- вокруг новой оси OX'' на угол γ.- around the new axis OX '' at an angle γ.

Соответствующие этим поворотам матрицы преобразования имеют следующий вид [Вычислительная оптика: Справочник / М.М. Русинов, А.П. Грамматин, П.Д. Иванов и др. Под общ. ред. М.М. Русинова. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1984, с.121]:The transformation matrices corresponding to these rotations are as follows [Computational Optics: Reference / MM. Rusinov, A.P. Grammatin, P.D. Ivanov and others. Under the general. ed. M.M. Rusinova. - L .: Mechanical engineering. Leningrad branch, 1984, p.121]:

M z = ( cos α sin α 0 sin α cos α 0 0 0 1 ) ; M y = ( cos β 0 sin β 0 1 0 sin β 0 cos β ) ; M x = ( 1 0 0 0 cos γ sin γ 0 sin γ cos γ ) ( 7 )

Figure 00000013
M z = ( cos α - sin α 0 sin α cos α 0 0 0 one ) ; M y = ( cos β 0 - sin β 0 one 0 sin β 0 cos β ) ; M x = ( one 0 0 0 cos γ sin γ 0 - sin γ cos γ ) ( 7 )
Figure 00000013

Действие всех трех поворотов на произвольный вектор N ¯

Figure 00000012
описывается матрицей M:The action of all three turns on an arbitrary vector N ¯
Figure 00000012
is described by the matrix M:

M = M x M y M z ( 8 )

Figure 00000014
M = M x M y M z ( 8 )
Figure 00000014

Пусть L

Figure 00000015
- вектор падающего на пентапризму луча, записанный в системе координат XYZ. Тогда вектор L '
Figure 00000016
луча, преобразованного пентапризмой, пространственное положение которой имеет отступления от номинального, можно определить следующим образом:Let be L
Figure 00000015
is the vector of the ray incident on the pentaprism recorded in the XYZ coordinate system. Then the vector L ''
Figure 00000016
a beam transformed by a pentaprism, the spatial position of which has deviations from the nominal, can be determined as follows:

L ' = ( M П ' M 1 ) L = T L , ( 9 )

Figure 00000017
L '' = ( M P '' M - one ) L = T L , ( 9 )
Figure 00000017

где: T=M·П'·М-1;where: T = M · P '· M -1 ;

Будем считать, что углы поворота α, β, γ в схеме малы. Тогда с точностью до членов второго порядка малости по углам поворота, с учетом (7) и (8) можно записать выражения для M и M-1:We assume that the rotation angles α, β, γ in the circuit are small. Then, up to terms of the second order of smallness in rotation angles, taking into account (7) and (8), we can write the expressions for M and M -1 :

M = ( 1 sin α sin β sin α 1 sin γ sin β sin γ 1 ) = ( 1 α β α 1 γ β γ 1 )

Figure 00000018
, M = ( one - sin α - sin β sin α one sin γ sin β - sin γ one ) = ( one - α - β α one γ β - γ one )
Figure 00000018
,

M 1 = ( 1 sin α sin β sin α 1 sin γ sin β sin γ 1 ) = ( 1 α β α 1 γ β γ 1 )

Figure 00000019
. M - one = ( one sin α sin β - sin α one - sin γ - sin β sin γ one ) = ( one α β - α one - γ - β γ one )
Figure 00000019
.

Отсюда следует, чтоIt follows that

T = M П ' M 1 = ( 0 α γ 1 α + γ 1 α γ 1 α γ 0 ) ( 10 )

Figure 00000020
T = M P '' M - one = ( 0 - α - γ - one - α + γ one - α - γ one α - γ 0 ) ( 10 )
Figure 00000020

С учетом (9) и (10), на выходе из пентапризмы направление вектора L '

Figure 00000021
будет определяться:Taking into account (9) and (10), at the exit from the pentaprism, the direction of the vector L ''
Figure 00000021
will be determined:

L ' = ( 0 α γ 1 ) ( 11 )

Figure 00000022
L '' = ( 0 α - γ - one ) ( eleven )
Figure 00000022

Этот вектор лежит в плоскости XOZ (т.е. перпендикулярен нормали луча на входе в пентапризму) и угол между осью OZ и этим лучом равен α-γ.This vector lies in the XOZ plane (i.e., it is perpendicular to the normal of the beam at the entrance to the pentaprism) and the angle between the OZ axis and this beam is equal to α-γ.

Используя полученные выражения, можно описать преобразование излучения лазера парой пентапризм, например, первой 1 и второй 2 пентапризмами, каждая из которых имеет свои случайные отклонения от номинального положения.Using the expressions obtained, one can describe the conversion of laser radiation by a pair of pentaprisms, for example, the first 1 and second 2 pentaprisms, each of which has its own random deviations from the nominal position.

Вектор L 0

Figure 00000023
(5) записан в системе координат X0Y0Z0. Запишем вектор L 1
Figure 00000024
, соответствующий вектору L 0
Figure 00000025
, но уже в системе координат X1Y1Z1, связанной с первой 1 пентапризмой первой пары пентапризм. Для этого используем известное выражение (7) для матрицы Mφ разворота системы координат вокруг оси OX на угол φ:Vector L 0
Figure 00000023
(5) is written in the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 . Write the vector L one
Figure 00000024
corresponding to the vector L 0
Figure 00000025
, but already in the coordinate system X 1 Y 1 Z 1 associated with the first 1 pentaprism of the first pair of pentaprisms. To do this, we use the well-known expression (7) for the matrix M φ of the rotation of the coordinate system around the axis OX by the angle φ:

L 1 = M φ L 0 = ( 1 0 0 0 cos φ sin φ 0 sin φ cos φ ) ( 1 θ y θ z ) = = ( 1 cos φ θ y + sin φ θ z sin φ θ y + cos φ θ z ) = ( 1 θ y ' θ z ' ) ( 12 )

Figure 00000026
L one = M φ L 0 = ( one 0 0 0 cos φ sin φ 0 - sin φ cos φ ) ( - one θ y θ z ) = = ( - one cos φ θ y + sin φ θ z - sin φ θ y + cos φ θ z ) = ( - one θ y '' θ z '' ) ( 12 )
Figure 00000026

В системе координат X1Y1Z1 вектор луча L 1 '

Figure 00000027
на выходе первой 1 пентапризмы с учетом (10) и (11) находим следующим образом:In the coordinate system X 1 Y 1 Z 1 the beam vector L one ''
Figure 00000027
at the output of the first 1 pentaprism, taking into account (10) and (11), we find as follows:

L 1 ' = T 1 L 1 = ( 0 α 1 γ 1 1 α 1 + γ 1 1 α 1 γ 1 1 α 1 γ 1 0 ) ( 1 θ y ' θ z ' ) = ( θ z ' α 1 γ 1 + θ y ' 1 )

Figure 00000028
L one '' = T one L one = ( 0 - α one - γ one - one - α one + γ one one - α one - γ one one α one - γ one 0 ) ( - one θ y '' θ z '' ) = ( - θ z '' - α one - γ one + θ y '' - one )
Figure 00000028

где: α1, γ1 - углы разворота первой призмы:where: α 1 , γ 1 - the rotation angles of the first prism:

T 1 = ( 0 α 1 γ 1 1 α 1 + γ 1 1 α 1 γ 1 1 α 1 γ 1 0 )

Figure 00000029
. T one = ( 0 - α one - γ one - one - α one + γ one one - α one - γ one one α one - γ one 0 )
Figure 00000029
.

Свяжем со второй 2 пентапризмой систему координат X2Y2Z2 (см. рисунок 3a), ориентированную относительно самой призмы так же, как система координат X1Y1Z1 ориентирована относительно первой 1 пентапризмы. Преобразуем вектор L 1 '

Figure 00000030
в вектор L 2
Figure 00000031
, записанный в системе координат X2Y2Z2:We associate with the second 2 pentaprism the coordinate system X 2 Y 2 Z 2 (see Figure 3a), oriented relative to the prism itself in the same way as the coordinate system X 1 Y 1 Z 1 is oriented relative to the first 1 pentaprism. Transform vector L one ''
Figure 00000030
in vector L 2
Figure 00000031
recorded in the coordinate system X 2 Y 2 Z 2 :

L 2 = ( 1 α 1 γ 1 + θ y ' θ z ' )

Figure 00000032
L 2 = ( - one α one - γ one + θ y '' θ z '' )
Figure 00000032

Преобразование вектора L 2

Figure 00000033
второй пентапризмой можно записать как:Vector conversion L 2
Figure 00000033
the second pentaprism can be written as:

L 2 ' = T 2 L 2 = ( 0 α 2 γ 2 1 α 2 + γ 2 1 α 3 γ 2 1 α 2 γ 2 0 ) ( 1 α 1 γ 1 + θ y ' θ z ' ) = = ( θ z ' ( α 1 γ 1 ) + ( α 2 γ 2 ) + θ y ' 1 )

Figure 00000034
L 2 '' = T 2 L 2 = ( 0 - α 2 - γ 2 - one - α 2 + γ 2 one - α 3 - γ 2 one α 2 - γ 2 0 ) ( - one α one - γ one + θ y '' θ z '' ) = = ( - θ z '' ( α one - γ one ) + ( α 2 - γ 2 ) + θ y '' - one )
Figure 00000034

где: α2, γ2 - углы разворота второй призмы;where: α 2 , γ 2 - the rotation angles of the second prism;

T 2 = ( 0 α 2 γ 2 1 α 2 + γ 2 1 α 2 γ 2 1 α 2 γ 2 0 )

Figure 00000035
. T 2 = ( 0 - α 2 - γ 2 - one - α 2 + γ 2 one - α 2 - γ 2 one α 2 - γ 2 0 )
Figure 00000035
.

Запишем этот вектор в системе координат X1Y1Z1 (см. рисунок 3a):We write this vector in the coordinate system X 1 Y 1 Z 1 (see Figure 3a):

L 2 ' = ( 1 ( α 1 γ 1 ) + ( α 2 γ 2 ) + θ y ' θ z ' ) ( 13 )

Figure 00000036
L 2 '' = ( one ( α one - γ one ) + ( α 2 - γ 2 ) + θ y '' - θ z '' ) ( 13 )
Figure 00000036

И, наконец, запишем его в системе координат X0Y0Z0, используя матрицу разворота вокруг оси OX (7) на угол -φ. Таким образом, получаем искомый вектор L n p

Figure 00000037
луча на входе в приемную систему, записанный в системе координат X0Y0Z0:And finally, we write it in the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 using the rotation matrix around the axis OX (7) by the angle -φ. Thus, we obtain the desired vector L n p
Figure 00000037
beam at the entrance to the receiving system, recorded in the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 :

L n p = M ( ϕ ) L 2 ' = ( 1 0 0 0 cos ( ϕ ) sin ( ϕ ) 0 sin ( ϕ ) cos ( ϕ ) ) ( 1 ω + θ y ' θ z ' ) = = ( 1 ( ω + θ y ' ) cos ϕ + θ z ' sin ϕ ( ω + θ y ' ) sin ϕ θ z ' cos ϕ ) = ( 1 θ y n p θ z n p ) ( 14 )

Figure 00000038
L n p = M ( - ϕ ) L 2 '' = ( one 0 0 0 cos ( - ϕ ) sin ( - ϕ ) 0 - sin ( - ϕ ) cos ( - ϕ ) ) ( one ω + θ y '' - θ z '' ) = = ( one ( ω + θ y '' ) cos ϕ + θ z '' sin ϕ ( ω + θ y '' ) sin ϕ - θ z '' cos ϕ ) = ( one θ y n p - θ z n p ) ( fourteen )
Figure 00000038

где ω=(α11)+(α22).where ω = (α 11 ) + (α 22 ).

Анализируя выражение (14), можно заключить, что прямые измерения угловых отклонений θynp и θznp вектора L n p

Figure 00000039
на выходе пары пентапризм не позволяют определить искомые угловые отклонения θy и θz вектора L 0
Figure 00000040
, т.к. в выражении для θynp и θznp присутствуют углы α1, γ1, α2, γ2 отклонения пентапризм от номинального положения.Analyzing expression (14), we can conclude that direct measurements of the angular deviations θ ynp and θ znp of the vector L n p
Figure 00000039
at the output of the pair of pentaprisms, it is not possible to determine the desired angular deviations θ y and θ z of the vector L 0
Figure 00000040
because in the expression for θ ynp and θ znp there are angles α 1 , γ 1 , α 2 , γ 2 deviations of the pentaprism from the nominal position.

Обратим внимание, что в выражении (13) присутствует θ z '

Figure 00000041
, на которую не влияют случайные возмущения (см. (12)). Используя это выражение, можно найти искомые значения θy и θ для луча на выходе передающего канала по следующей методике:Note that in the expression (13) is present θ z ''
Figure 00000041
which is not affected by random perturbations (see (12)). Using this expression, we can find the desired values of θ y and θ for the beam at the output of the transmitting channel using the following procedure:

2. В системе координат X0Y0Z0 измеряются угловые отклонения θynp и θznp вектора L n p

Figure 00000042
, характеризующего направление оси пучка излучения лазера на выходе второй пентапризмы 2.2. In the coordinate system X 0 Y 0 Z 0 the angular deviations θ ynp and θ znp of the vector are measured L n p
Figure 00000042
characterizing the direction of the axis of the laser beam at the output of the second pentaprism 2.

3. Эти значения пересчитываются в систему координат X1X1Z1 с учетом разворота на угол φ, аналогично выражению (12). Получаем вектор L 2 '

Figure 00000043
. Как следует из выражений (13) и (12), значение θ z '
Figure 00000044
этого вектора определяется для первой пары пентапризм 1 и 2 следующим образом:3. These values are recalculated into the coordinate system X 1 X 1 Z 1 taking into account the rotation by the angle φ, similar to expression (12). We get a vector L 2 ''
Figure 00000043
. As follows from expressions (13) and (12), the value θ z ''
Figure 00000044
of this vector is determined for the first pair of pentaprisms 1 and 2 as follows:

θ z ' = θ y 1 sin ϕ + θ z 1 cos ϕ = θ z 1 ' ( 15 )

Figure 00000045
θ z '' = - θ y one sin ϕ + θ z one cos ϕ = θ z one '' ( fifteen )
Figure 00000045

Проделаем аналогичные преобразования для второй пары пентапризм, т.е. для третьей 3 и четвертой 4 пентапризм. Учтем, что для этой пары угол φ имеет отрицательное значение. В результате получаем выражение для θ z 2 '

Figure 00000046
:We perform similar transformations for the second pair of pentaprisms, i.e. for the third 3 and fourth 4 pentaprism. We take into account that for this pair the angle φ has a negative value. As a result, we obtain the expression for θ z 2 ''
Figure 00000046
:

θ z 2 ' = θ y 2 sin ϕ + θ z 2 cos ϕ ( 16 )

Figure 00000047
θ z 2 '' = θ y 2 sin ϕ + θ z 2 cos ϕ ( 16 )
Figure 00000047

3. Имея эти два измерения, определяем искомые значения θy и θz:3. Having these two measurements, we determine the desired values of θ y and θ z :

θ z = ( θ z 1 ' + θ z 2 ' ) / 2 cos ϕ

Figure 00000048
θ z = ( θ z one '' + θ z 2 '' ) / 2 cos ϕ
Figure 00000048
θ y = ( θ z 2 ' θ z 1 ' ) / 2 sin ϕ
Figure 00000049
θ y = ( θ z 2 '' - θ z one '' ) / 2 sin ϕ
Figure 00000049

Или, с учетом (15) и (16):Or, taking into account (15) and (16):

θ z = ( θ y 1 sin ϕ + θ z 1 cos ϕ + θ y 2 sin ϕ + θ z 2 cos ϕ ) / 2 cos ϕ ( 17 )

Figure 00000050
θ z = ( - θ y one sin ϕ + θ z one cos ϕ + θ y 2 sin ϕ + θ z 2 cos ϕ ) / 2 cos ϕ ( 17 )
Figure 00000050

θy=(θy2sinφ+θz2cosφ+θy1sinφ-θz1cosφ)/2sinφθ y = (θ y2 sinφ + θ z2 cosφ + θ y1 sinφ-θ z1 cosφ) / 2sinφ

Таким образом, полученные выражения (17) показывают, что предлагаемое устройство для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения, содержащее призменную систему, построенную на основе двух пар пентапризм, обеспечивает определение углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения в условиях внешних механических воздействий, приводящих к угловым уводам призм призменной системы. Важно отметить, что при использовании в системе высокоэнергетического рабочего лазера предложенная призменная система позволяет уменьшить и даже практически исключить экранирование сечения его пучка.Thus, the obtained expressions (17) show that the proposed device for determining the angular deviation of the laser beam axis from the nominal position, containing a prism system built on the basis of two pairs of pentaprisms, provides the determination of the angular deviation of the laser beam axis from the nominal position under external mechanical stresses leading to angular withdrawals of prisms of the prism system. It is important to note that when using the high-energy working laser in the system, the proposed prism system makes it possible to reduce and even practically eliminate screening of the beam cross section.

Claims (2)

1. Устройство для определения углового отклонения оси лазерного пучка от номинального положения, содержащее призменную систему, включающую первую пару пентапризм, содержащую первую и вторую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р, оптический клин, склеенный с первой отражающей гранью первой пентапризмы и выполненный так, что его выходная грань параллельна входной грани первой пентапризмы, причем поверхность склейки имеет светоделительное покрытие, вторую пару пентапризм, содержащую третью и четвертую пентапризмы, главные сечения которых расположены в одной плоскости Р', при этом входная грань третьей пентапризмы расположена за выходной гранью оптического клина и параллельна ей, плоскости Р и Р' расположены под углом 2φ друг к другу, а вторая и четвертая пентапризмы оптически связаны с объективом, в фокальной плоскости которого расположен координатно-чувствительный фотоприемник, выход которого связан со входом микропроцессора.1. A device for determining the angular deviation of the axis of the laser beam from the nominal position, containing a prism system comprising a first pair of pentaprisms containing the first and second pentaprisms, the main sections of which are located in the same plane P, an optical wedge glued to the first reflective face of the first pentaprism and made so that its output face is parallel to the input face of the first pentaprism, and the gluing surface has a beam splitting coating, a second pair of pentaprisms containing a third and fourth pent aprisms, the main sections of which are located in the same plane P ', while the input side of the third pentaprism is parallel to the output face of the optical wedge, the planes P and P' are at an angle of 2φ to each other, and the second and fourth pentaprisms are optically connected to the lens , in the focal plane of which is a coordinate-sensitive photodetector, the output of which is connected to the input of the microprocessor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессор выполнен с возможностью вычисления углового отклонения θZ, θY оси контролируемого пучка от номинального положения на входе первой пентапризмы по формулам:
θz=(-θy1sinφ+θz1cosφ+θy2sinφ+θz2cosφ)/2cosφ,
θy=(θy2sinφ+θz2cosφ+θy1sinφ-θz1cosφ)/2sinφ,
где θy1; θz1 - угловое отклонение от номинального положения оси лазерного пучка, прошедшего первую и вторую пентапризмы;
θy2; θz2 - угловое отклонение от номинального положения оси лазерного пучка, прошедшего первую, третью и четвертую пентапризмы.
2. The device according to claim 1, characterized in that the microprocessor is configured to calculate the angular deviation θ Z , θ Y of the axis of the controlled beam from the nominal position at the input of the first pentaprism according to the formulas:
θ z = (- θ y1 sinφ + θ z1 cosφ + θ y2 sinφ + θ z2 cosφ) / 2cosφ,
θ y = (θ y2 sinφ + θ z2 cosφ + θ y1 sinφ-θ z1 cosφ) / 2sinφ,
where θ y1 ; θ z1 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam that has passed the first and second pentaprisms;
θ y2 ; θ z2 is the angular deviation from the nominal position of the axis of the laser beam that has passed the first, third, and fourth pentaprisms.
RU2011152784/28A 2011-12-26 2011-12-26 Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position RU2496098C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152784/28A RU2496098C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152784/28A RU2496098C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011152784A RU2011152784A (en) 2013-07-10
RU2496098C2 true RU2496098C2 (en) 2013-10-20

Family

ID=48787170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152784/28A RU2496098C2 (en) 2011-12-26 2011-12-26 Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2496098C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387210A1 (en) * 1971-11-05 1973-06-21 DEVICE FOR VERTICAL VISING
SU447551A1 (en) * 1972-11-04 1974-10-25 Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэрофотосъемки и картографии Optical method of parallel transfer of the original direction
RU2310160C1 (en) * 2006-06-19 2007-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Device for measuring inclination
CN101476880A (en) * 2009-02-05 2009-07-08 范勇 Surface shape detection apparatus and method for large-bore plane optical element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU387210A1 (en) * 1971-11-05 1973-06-21 DEVICE FOR VERTICAL VISING
SU447551A1 (en) * 1972-11-04 1974-10-25 Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэрофотосъемки и картографии Optical method of parallel transfer of the original direction
RU2310160C1 (en) * 2006-06-19 2007-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Device for measuring inclination
CN101476880A (en) * 2009-02-05 2009-07-08 范勇 Surface shape detection apparatus and method for large-bore plane optical element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Барышников Н.В., Карачунский В.В., Козинцев В.И., Румянцев А.С., Худяков Д.В. Использование методов полунатурного моделирования для исследования характеристик системы автоюстировки. Тезисы докладов IV НТК «Радиооптические технологии в приборостроении». - Сочи, 2006 г., с.105-108. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011152784A (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Burge et al. Use of a commercial laser tracker for optical alignment
US6806960B2 (en) Compact beam re-tracing optics to eliminate beam walk-off in an interferometer
CN107228638B (en) The method and apparatus that five degree of freedom error based on beam drift compensation measures simultaneously
Li et al. Cube-corner autocollimator with expanded measurement range
US4732472A (en) Methods of, and systems for, determining the position of an object
CN109579777B (en) Double-light-source high-precision anti-interference large-working-distance auto-collimation device and method
CN116222435A (en) Precision angular displacement measurement device and method for vortex light and plane wave interference
JPH05322911A (en) Doppler speedometer and displacement-data detecting apparatus
CN104215181A (en) Large-length laser interferometer measurement system for eliminating Abbe error
KR20150040744A (en) Optical position measurement apparatus
US20060033931A1 (en) System and method for three-dimensional measurement
CN110132160A (en) A bridge deflection measurement method using fiber optic light source
WO2013082247A1 (en) Interferometer, system, and method of use
CN109579779A (en) High-precision high-frequency rings anti-interference big working distance autocollimation and method
RU2523736C1 (en) Measurement of dihedral angles at mirror-prismatic elements and device to this end
RU2496098C2 (en) Device to define angular deviation of laser beam axis from nominal position
CN108759770A (en) Spatial angle measuring system and the method for increasing reception signal beams range
Zhai et al. High-Precision Measurement Method for Small Angles Based on the Defect Spot Mode of the Position-Sensitive Detector
Kalibjian Output polarization states of a corner cube reflector irradiated at non-normal incidence
Ma et al. Portable 5-DOF measurement system using a parallel beam generation method for linear axis detection
Konyakhin et al. Multipurpose optic-electronic autocollimators for measuring deformations of the axle with a millimeter wave range radiotelescope
CN117685906A (en) A dihedral angle optical measurement device and method
Korotaev et al. The choice of marks for systems with noncontact position control
Kolosov et al. Variants of nonmisadjustable optical systems of turning-angle sensors based on a BR-180 prism and a photoelectric autocollimator
Li et al. Calibration method of the right-angle error of a hollow corner-cube retroreflector based on an independent autocollimator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131227