調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法
【專利摘要】一種調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法，該方法基于平面元件反射光的指向調(diào)整平面元件表面與運動平面的平行，包括調(diào)整水平及豎直方向上的平行兩個方面。對于平面元件表面平行于運動平面的情況，平面元件移動后，激光入射到平面元件表面的反射光指向不變；而對于平面元件表面不平行于運動平面的情況，平面元件移動后，探測激光入射到平面元件表面的反射光指向發(fā)生變化，移動距離越遠，反射光指向偏離越大。該方法簡單易行，可有效實現(xiàn)平面元件表面和運動平面的平行。
【專利說明】
調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及平面元件裝夾，尤其是一種調(diào)整平面元件表面與其運動平面平行的方法。
【背景技術】
[0002]在平面元件激光損傷檢測或激光加工中，確保待測平面元件表面與運動平面平行非常關鍵，直接關系到測試結果的準確與否。在損傷檢測過程中，若待測平面元件表面與運動平面不平行，平面元件移動后會造成原本對焦清楚的損傷探測系統(tǒng)離焦，從而無法準確識別損傷。在激光加工中，通常加工光束需要聚焦，并且為了達到較高的能量密度，所用匯聚透鏡焦距較短、焦深極短，若待測平面元件表面與運動平面不平行，平面元件移動后會造成焦點偏離樣品，導致加工失敗或產(chǎn)生瑕疵。上述因素對損傷檢測或栗浦探測精度影響顯著，尤其對于大面積范圍內(nèi)的損傷檢測/栗浦探測，需長距離移動的情況下，調(diào)整平面元件表面與運行平面的平行顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服在激光損傷檢測以及激光加工過程中出現(xiàn)的上述問題，本發(fā)明提出了一種調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法。該方法簡單易行，可有效實現(xiàn)平面元件表面與運動平面平行。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案如下:
一種調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法，該方法基于平面元件反射光的指向調(diào)整平面元件表面與運動平面的平行，包括調(diào)整水平以及豎直方向上平面元件表面和運動面的平行兩個方面。對于平面元件表面平行于運動平面的情況，平面元件移動后，激光入射到平面元件表面的反射光指向不變;而對于平面元件表面不平行于運動平面的情況，平面元件移動后，探測激光入射到平面元件表面的反射光指向發(fā)生變化，移動距離越遠，反射光指向偏離越大。
[0005]該方法所用儀器包括:He-Ne激光器、二維光學調(diào)整鏡架、二維步進電機、光束質(zhì)量分析儀和計算機，其中，平面元件裝夾于二維光學調(diào)整鏡架上，二維光學調(diào)整鏡架固定于二維步進電機上，He-Ne激光器輸出激光，激光入射到平面元件;光束質(zhì)量分析儀垂直于平面元件的反射光放置，并與計算機相連;所述二維光學調(diào)整架通過調(diào)節(jié)平面元件的偏轉和俯仰來改變反射光的指向，所述二維步進電機實現(xiàn)對平面元件水平和垂直方向的移動。
[0006]該方法包括如下步驟:
一種調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法，包含調(diào)整平面元件水平和運動水平面平行以及平面元件垂直面和運動垂直面平行兩個方面，其特點在于該方法包括下列步驟:
①通過二維步進電機水平移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的左端；
②計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀的位置，使得反射光指向光束質(zhì)量分析儀的探測中心；
③通過二維步進電機水平移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的右端；
④計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整二維調(diào)整鏡架的偏轉，使得反射光指向偏轉至光束質(zhì)量分析的探測中心；
⑤重復步驟①?④，直至He-Ne激光器輸出的激光在平面元件左右兩端的反射光均指向光束質(zhì)量的探測中心；
⑥通過二維步進電機垂直移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的下端；
⑦計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀的位置，使得反射光指向光束質(zhì)量分析儀的探測中心；
⑧通過二維步進電機垂直移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的上端；
⑨計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整二維調(diào)整鏡架的俯仰，使得反射光指向俯仰至光束質(zhì)量分析的探測中心；
⑩重復步驟⑥?⑨，直至He-Ne激光器輸出的激光在所述平面元件上下兩端的反射光均指向所述光束質(zhì)量的探測中心。
[0007]本發(fā)明的技術效果是:
本發(fā)明簡單易行，調(diào)節(jié)精度高，可有效實現(xiàn)平面元件表面和運動平面的平行，提高損傷檢測或者激光加工精度。
【附圖說明】
[0008]圖1是調(diào)整平面元件表面和運動平面平行的儀器裝置示意圖。
[0009]圖2為平面元件表面水平方向和運動平面不平行情況下，激光在平面元件水平移動前后反射光的示意圖。
[0010]圖3為平面元件表面豎直方向和運動面不平行情況下，激光在平面元件豎直移動前后反射光的示意圖。
[0011 ]圖中標號:11為He-Ne激光器，12為平面元件，13為二維光學調(diào)整鏡架，14為二維步進電機，15為光束質(zhì)量分析儀，16為計算機，21為運動平面的水平方向，22為第一水平面，23為第二水平面，24為第一反射光，25為第二反射光，26為第三反射光，31為運動平面的豎直方向，32為第一豎直方向，33為第二豎直方向，34為第一反射光，35為第二反射光，36為第三反射光。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制發(fā)明的保護范圍。
[0013]請參閱圖1，圖1是調(diào)整平面元件表面和運動平面平行的裝置示意圖。該方法所用儀器包括:He-Ne激光器11、二維光學調(diào)整鏡架13、二維步進電機14、光束質(zhì)量分析儀15和計算機16，其中，平面元件12裝夾于二維光學調(diào)整鏡架13上，二維光學調(diào)整鏡架13固定于二維步進電機14上，He-Ne激光器11輸出激光，激光入射到平面元件12;光束質(zhì)量分析儀15垂直于平面元件12的反射光放置，并與計算機16相連;所述二維光學調(diào)整架13通過調(diào)節(jié)平面元件12的偏轉和俯仰來改變反射光的指向，所述二維步進電機14實現(xiàn)對平面元件12水平和垂直方向的移動。
[0014]調(diào)整平面元件12表面和二維步進電機14的運動平面平行，包括調(diào)整平面元件12表面的水平方向和運動平面的水平方向平行，以及平面元件12表面的豎直方向和運動平面的豎直方向平行兩步。
[0015]請參閱圖2，圖2是水平方向上平面元件表面和運動平面不平行情況下，激光在平面元件左右兩端入射的示意圖。圖中21為運動平面的水平方向，22為第一水平面，23為第二水平面，24為第一反射光，25為第二反射光，26為第三反射光。本發(fā)明關于調(diào)整平面元件水平面和運動水平面平行的方法包括下列步驟:
①通過二維步進電機14水平方向移動平面元件12，使得He-Ne激光器11輸出的激光入射到平面元件12的左端，此時平面元件12的水平面為第一水平面22，產(chǎn)生的反射光為第一反射光24;
②計算機16通過光束質(zhì)量分析儀15實時監(jiān)控第一反射光24的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀15的位置，使得第一反射光24指向光束質(zhì)量分析儀15的探測中心；
③通過二維步進電機14水平方向移動平面元件12，使得激光入射到平面元件12的右端，此時平面元件12的水平面為第二水平面22，產(chǎn)生的反射光為第二反射光25;
④調(diào)整二維調(diào)整鏡架13的偏轉，使得反射光的指向偏轉至第三反射光26的位置，第三反射光26指向光束質(zhì)量分析15的探測器中心；
⑤重復①?④，直至激光在平面元件12左右兩端的反射光均指向光束質(zhì)量分析儀15的探測中心，此時平面元件表面水平方向無限接近平行于運動平面的水平向21。
[0016]在實現(xiàn)水平方向平面元件表面與運動平面平行的基礎上，調(diào)整豎直方向平面元件表面和運動平面平行。
[0017]請參閱圖3，圖3是豎直方向平面元件表面和運動平面不平行情況下，平面元件豎直方向移動前后光束入射的示意圖。圖中31為運動平面的豎直方向，32為第一豎直方向，33為第二豎直方向，34為第一反射光，35為第二反射光，36為第三反射光。本發(fā)明關于調(diào)整平面元件垂直面和運動垂直面平行的方法包括下列步驟:
①通過二維步進電機14垂直移動平面元件12，使得激光入射到平面元件12的下端，此時平面元件12的垂直面為平面元件的第一垂直面32，產(chǎn)生的反射光為第一反射光34;
②計算機16通過光束質(zhì)量分析儀15實時監(jiān)控第一反射光34的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀15的位置，使得第一反射光34指向光束質(zhì)量分析儀15的探測中心；
③通過二維步進電機14豎直方向移動平面元件12，使得激光入射到平面元件12的上端，此時平面元件12的垂直面移動到平面元件第二豎直方向33的位置，產(chǎn)生的反射光為第二反射光35。
[0018]④計算機16通過光束質(zhì)量分析儀16實時監(jiān)控平面元件12反射光的指向，調(diào)整二維調(diào)整鏡架13的俯仰，使得反射光的指向俯仰至第三反射光36的位置，使得第三反射光36指向光束質(zhì)量分析15的探測中心。
[0019]⑤重復①?④，直至激光在平面元件12上下兩端的反射光均指向光束質(zhì)量分析儀15的探測中心，此時平面元件表面豎直方向無限接近平行于運動平面的豎直方向31。
[0020]實驗表明，本發(fā)明簡單易行，可有效實現(xiàn)樣品表面和運動平面的平行，提高損傷檢測或者栗浦探測精度。
[0021]以上實施方式只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人了解本
【發(fā)明內(nèi)容】
并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種調(diào)整平面元件表面與運動平面平行的方法，其特征在于，該方法采用的原理包括:基于平面元件反射光的指向調(diào)整平面元件表面與運動平面的平行，包括調(diào)整水平方向及豎直方向兩個方面;該方法所用儀器包括:He-Ne激光器、二維光學調(diào)整鏡架、二維步進電機、光束質(zhì)量分析儀和計算機，其中，平面元件裝夾于二維光學調(diào)整鏡架上，二維光學調(diào)整鏡架固定于二維步進電機上，He-Ne激光器輸出激光，激光入射到平面元件;光束質(zhì)量分析儀垂直于平面元件的反射光放置，并與計算機相連;所述二維光學調(diào)整架通過調(diào)節(jié)平面元件的方位和俯仰來改變反射光的指向，所述二維步進電機實現(xiàn)對平面元件水平和垂直方向的移動;該方法包括如下步驟: 1)通過二維步進電機水平移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的左端； 2)計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀的位置，使得反射光指向光束質(zhì)量分析儀的探測中心； 3)通過二維步進電機水平移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的右端； 4)計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整二維調(diào)整鏡架的偏轉，使得反射光指向偏轉至光束質(zhì)量分析的探測中心； 5)重復步驟①?④，直至He-Ne激光器輸出的激光在平面元件左右兩端的反射光均指向光束質(zhì)量的探測中心； 6)通過二維步進電機垂直移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的下端； 7)計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整光束質(zhì)量分析儀的位置，使得反射光指向光束質(zhì)量分析儀的探測中心； 8)通過二維步進電機垂直移動平面元件，使得He-Ne激光器輸出的激光入射到平面元件的上端； 9)計算機通過光束質(zhì)量分析儀實時監(jiān)控平面元件反射光的指向，調(diào)整二維調(diào)整鏡架的俯仰，使得反射光指向俯仰至光束質(zhì)量分析的探測中心； 10)重復步驟⑥?⑨，直至He-Ne激光器輸出的激光在所述平面元件上下兩端的反射光均指向所述光束質(zhì)量的探測中心。
【文檔編號】G01N21/88GK106018421SQ201610530567
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】李大偉, 劉曉鳳, 陳培軍
【申請人】李大偉