一种平面镜摆动姿态的检测装置及其方法

摘要

一种平面镜摆动姿态的检测装置及其方法，采用交流调制的方法驱动半导体激光器，使发出的激光依次经过整形准直透镜、偏振分光棱镜、1/4波片，入射到平面镜上；反射光经聚光透镜后成像到四象限硅光电探测器上；探测器的输出信号经前置放大电路、和差计算电路，输出反应平面镜在二维方位上摆动幅度的交变电压信号；采用锁相检测电路将二维方位上的交变电压信号处理成两个方向的直流电压信号；经A/D转换送固化有软件处理程序的单片机，利用两个直流电压信号和二维角度之间的计算关系式计算得到平面镜的二维摆动角度的大小。该方法测量原理简单，装置小巧、简单，测量范围为：±30′，测量精度优于0.5″。

主权项

1.一种平面镜摆动姿态的检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤：a.用交流调制的方法驱动半导体激光器，使其发出光强周期性变化的调制光，半导体激光器发出的激光经整形准直透镜后变为平行光，再经偏振分光棱镜、1/4波片变成圆偏振光，入射到平面镜上；b.平面镜的反射光沿原光路返回，经1/4波片后圆偏振光变为线偏振光入射到偏振分光棱镜上，偏振方向偏转90°，经聚光透镜后成像到四象限硅光电探测器的光敏面上；c.光电探测器的输出信号经前置放大电路放大处理后，再通过和差计算处理电路，输出反应平面镜在二维方位上摆动幅度的交变电压信号；d.采用锁相检测处理电路，将上面得到的二维方位上的交变电压信号处理成两个方向的直流电压信号；这两个直流电压信号通过A/D转换后送入单片机，通过固化在单片机中的软件处理程序，利用上述两个直流电压信号和二维角度之间的计算关系式：θx＝a0+a1x+a2x2+a3x3 θy＝a0+a1y+a2y2+a3y3 其中：其中θx、θy为偏转角度，x、y为采集的数据，a0、a1、a2、a3为系数，计算得到平面镜的二维摆动角度的大小。