光束準直
為了盡可能減低余弦誤差，必須將激光測量光束調(diào)整為與運動軸平行。在長于 1 米的軸上，通過肉眼就比較容易實現(xiàn)。對于較短的軸難度會相應增大。要將余弦誤差降到0.5 ppm 以下，需要將光束準直到 1 毫米/米以下?？刹捎孟率龇椒▋?yōu)化準直光路，并使余弦誤差降至最低：
將干涉鏡放置于測量位置進行準直
將干涉鏡放置于測量位置進行準直。這樣在準直光路時可以確保照顧到干涉鏡引起的任何光束偏轉(zhuǎn)。它的另一個優(yōu)勢是可以通過系統(tǒng)光強顯示器顯示不同光強來協(xié)助準直過程。
先使光學鏡組彼此靠近
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，準直會更容易。這樣就可通過肉眼使光學鏡組外殼的外表面準直，然后開始精確的激光光束準直。余下的準直工作僅需調(diào)整激光頭。
不要完全依賴光強讀數(shù)
不要以為在整個軸行程上光強保持不變就意味著準直已臻完美。大多數(shù)光強顯示器的靈敏度和分辨率不足以保證短軸的精確準直。
再次檢查激光頭處的準直情況
檢查移動角錐反射鏡處的準直情況后，再次檢查激光頭處返回光束（的準直情況）。任何光束的光路未準直誤差所造成的影響都在激光頭處加倍，因此比較容易檢測到。另外還可以核實返回到激光頭上參考光束和測量光束間的重合程度。
使用小直徑輸出光束
如果激光頭有一個允許選擇小直徑輸出光束的光閘， 則應利用它進行短軸準直。光束的直徑越小，越容易發(fā)現(xiàn)任何光路未準直的情況。另外一個優(yōu)勢是把光強降到低于 100%，因此更容易發(fā)現(xiàn)光強變化。
實現(xiàn)最大激光測量讀數(shù)
如果激光測量存在余弦誤差，激光讀數(shù)將比應有讀數(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) 通過肉眼沿運動軸準直光束。
b) 移動軸，使光學鏡組之間間隔最近，并將激光讀數(shù)清零。
c) 移動軸，使光學鏡組之間間隔最遠。
d) 仔細調(diào)整激光頭的俯仰和扭擺，以獲得最大（絕對）激光測量值。
注： 此步驟要求精細操作，但會非常有效。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，然后觀察對激光讀數(shù)的影響。也可能需要平移激光頭以保持準直。最好重復以上步驟，確認已經(jīng)準直。在此過程中，也可能需要選擇激光讀數(shù)的最高分辨率，并將“平均”設定為“開”。
使用激光準直傳感器
激光準直傳感器可用于檢查光束準直。有各種類型的適用傳感器，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、波長和功率相適應。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。
自動反射法
如果機器軸很短并且已知有平面與運動軸正好垂直或平行（在 0.05°之內(nèi)），則自動反射法很有用。具體步驟如下：
a) 通過肉眼沿運動軸檢查光束準直。
b) 將鋼質(zhì)塊規(guī)放到激光光束路徑上（在干涉鏡之后）并緊靠一個或多個平面上。
c) 調(diào)整激光頭進行俯仰和扭擺準直，使塊規(guī)表面反射的光束回到激光頭的輸出光孔中。當激光頭與干涉鏡相隔一定的距離時，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)精確準直。如果準直不正確，信號之間可能出現(xiàn)混淆。這可能導致精度降低，并可能因光束被阻擋而導致檢測失敗。一般說來，在滾擺、俯仰和扭擺方向上，最好使干涉鏡的準直角度小于±2°。這通?？梢酝ㄟ^目測完成，不過使用上述的自動反射法也很有效。詳情請參閱激光系統(tǒng)手冊。要檢驗干涉鏡準直是否令人滿意，值得進行這樣一項測試，即阻擋干涉鏡和角錐反射鏡之間的光束，確認系統(tǒng)顯示“光束阻擋錯誤”標記。
發(fā)布日期：2022-05-13 06:52:07
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