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激光光束入射角度变化对角锥棱镜测量精度的影响
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TH703[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072, [2]中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221116
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50475038)
中文摘要:

为了掌握光束入射角变化对激光跟踪仪中角锥棱镜测量精度的影响规律,详细分析了角锥棱镜的工作原理和反射特性,计算了角锥棱镜在不同入射角下的实际有效反射面积,并建立了角锥棱镜有效反射面积随光束入射角变化的理论公式,进而得到角锥棱镜测量精度随光束入射角变化的规律:实验结果表明:角锥棱镜测量精度随入射角增大而减小,在最大允许入射角处发生突变。在最大允许入射角为±35.26°时,其测量误差达到0.050mm;而在±20°内时,其测量精度优于0.010mm;入射角在士15°内其测量精度最高,稳定性最好。所得结论证明了当角锥棱镜入射角在±20°内工作时能满足了激光跟踪仪的测量精度要求,这对角锥棱镜设计和实际测量工作具有指导意义。

英文摘要:

In order to describe the relationship between the incident angle of Cube Corner Retro-reflec tor (CCR) and the measurement accuracy of CCR used in laser tracker system, the working principle and reflective characteristic of CCR were analyzed. A novel approach was proposed to determine the effective reflection area of CCR with an arbitrary incident angle and then the formula of ray cross section of CCR with varying incident angle was derived according to the effective reflection area. Accordingly, the relationship between CCR measuring accuracy and incident angle was established. The experimental results demonstrate that the CCR measuring accuracy reduces as the increase of incident angle, the CCR measuring error is the largest when the maximal incident angle is reached. The measuring error of CCR at maximal incident angle of ±35.26° is 0. 050 mm, but the measuring accuracies of CCR are better than 0. 010 mm when the incident angle are within ±20°, and the measuring accuracy and the stability are best only when the incident angles are within ±15~. The results show that CCR can maintain the manufacture specifications of laser tracking system only when the incident angles are within ±20°, which provides a very useful guidance for design and application for CCR.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699