光束準(zhǔn)直
為了盡可能減低余弦誤差，必須將激光測(cè)量光束調(diào)整為與運(yùn)動(dòng)軸平行。在長(zhǎng)于 1 米的軸上，通過(guò)肉眼就比較容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于較短的軸難度會(huì)相應(yīng)增大。要將余弦誤差降到0.5 ppm 以下，需要將光束準(zhǔn)直到 1 毫米/米以下?？刹捎孟率龇椒▋?yōu)化準(zhǔn)直光路，并使余弦誤差降至最低：
將干涉鏡放置于測(cè)量位置進(jìn)行準(zhǔn)直
將干涉鏡放置于測(cè)量位置進(jìn)行準(zhǔn)直。這樣在準(zhǔn)直光路時(shí)可以確保照顧到干涉鏡引起的任何光束偏轉(zhuǎn)。它的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以通過(guò)系統(tǒng)光強(qiáng)顯示器顯示不同光強(qiáng)來(lái)協(xié)助準(zhǔn)直過(guò)程。
先使光學(xué)鏡組彼此靠近
如果首先將干涉鏡和角錐反射鏡放到軸的一端比較靠近的位置，準(zhǔn)直會(huì)更容易。這樣就可通過(guò)肉眼使光學(xué)鏡組外殼的外表面準(zhǔn)直，然后開(kāi)始精確的激光光束準(zhǔn)直。余下的準(zhǔn)直工作僅需調(diào)整激光頭。
不要完全依賴(lài)光強(qiáng)讀數(shù)
不要以為在整個(gè)軸行程上光強(qiáng)保持不變就意味著準(zhǔn)直已臻完美。大多數(shù)光強(qiáng)顯示器的靈敏度和分辨率不足以保證短軸的精確準(zhǔn)直。
再次檢查激光頭處的準(zhǔn)直情況
檢查移動(dòng)角錐反射鏡處的準(zhǔn)直情況后，再次檢查激光頭處返回光束（的準(zhǔn)直情況）。任何光束的光路未準(zhǔn)直誤差所造成的影響都在激光頭處加倍，因此比較容易檢測(cè)到。另外還可以核實(shí)返回到激光頭上參考光束和測(cè)量光束間的重合程度。
使用小直徑輸出光束
如果激光頭有一個(gè)允許選擇小直徑輸出光束的光閘， 則應(yīng)利用它進(jìn)行短軸準(zhǔn)直。光束的直徑越小，越容易發(fā)現(xiàn)任何光路未準(zhǔn)直的情況。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是把光強(qiáng)降到低于 100%，因此更容易發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)變化。
實(shí)現(xiàn)最大激光測(cè)量讀數(shù)
如果激光測(cè)量存在余弦誤差，激光讀數(shù)將比應(yīng)有讀數(shù)小。因此，在短軸上消除余弦誤差是行得通的，方法是：仔細(xì)調(diào)整激光頭的俯仰和扭擺， 直到獲得最大激光讀數(shù)。具體步驟如下：
a) 通過(guò)肉眼沿運(yùn)動(dòng)軸準(zhǔn)直光束。
b) 移動(dòng)軸，使光學(xué)鏡組之間間隔最近，并將激光讀數(shù)清零。
c) 移動(dòng)軸，使光學(xué)鏡組之間間隔最遠(yuǎn)。
d) 仔細(xì)調(diào)整激光頭的俯仰和扭擺，以獲得最大（絕對(duì)）激光測(cè)量值。
注： 此步驟要求精細(xì)操作，但會(huì)非常有效。如果激光頭放在三腳架上，可能需要做一系列的精細(xì)調(diào)整，做完每次調(diào)整需要將手從三腳架調(diào)節(jié)螺釘上拿開(kāi)，然后觀察對(duì)激光讀數(shù)的影響。也可能需要平移激光頭以保持準(zhǔn)直。最好重復(fù)以上步驟，確認(rèn)已經(jīng)準(zhǔn)直。在此過(guò)程中，也可能需要選擇激光讀數(shù)的最高分辨率，并將“平均”設(shè)定為“開(kāi)”。
使用激光準(zhǔn)直傳感器
激光準(zhǔn)直傳感器可用于檢查光束準(zhǔn)直。有各種類(lèi)型的適用傳感器，包括四象限光敏元件（ “Quad cell”）、位置傳感器（ PSD）、光電耦合器件或 CCD 攝像頭。一定要確保與光束直徑、波長(zhǎng)和功率相適應(yīng)。還要注意干涉鏡上的散射光束反射和環(huán)境光散射的影響。
自動(dòng)反射法
如果機(jī)器軸很短并且已知有平面與運(yùn)動(dòng)軸正好垂直或平行（在 0.05°之內(nèi)），則自動(dòng)反射法很有用。具體步驟如下：
a) 通過(guò)肉眼沿運(yùn)動(dòng)軸檢查光束準(zhǔn)直。
b) 將鋼質(zhì)塊規(guī)放到激光光束路徑上（在干涉鏡之后）并緊靠一個(gè)或多個(gè)平面上。
c) 調(diào)整激光頭進(jìn)行俯仰和扭擺準(zhǔn)直，使塊規(guī)表面反射的光束回到激光頭的輸出光孔中。當(dāng)激光頭與干涉鏡相隔一定的距離時(shí)，這種方法尤其有效
使干涉鏡滾擺、俯仰和扭擺誤差降至最低
大多數(shù)干涉鏡包含極化分光面，必須根據(jù)激光光束狀態(tài)精確準(zhǔn)直。如果準(zhǔn)直不正確，信號(hào)之間可能出現(xiàn)混淆。這可能導(dǎo)致精度降低，并可能因光束被阻擋而導(dǎo)致檢測(cè)失敗。一般說(shuō)來(lái)，在滾擺、俯仰和扭擺方向上，最好使干涉鏡的準(zhǔn)直角度小于±2°。這通常可以通過(guò)目測(cè)完成，不過(guò)使用上述的自動(dòng)反射法也很有效。詳情請(qǐng)參閱激光系統(tǒng)手冊(cè)。要檢驗(yàn)干涉鏡準(zhǔn)直是否令人滿意，值得進(jìn)行這樣一項(xiàng)測(cè)試，即阻擋干涉鏡和角錐反射鏡之間的光束，確認(rèn)系統(tǒng)顯示“光束阻擋錯(cuò)誤”標(biāo)記。
發(fā)布日期：2022-05-13 06:52:07
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