微小光学器件装配系统与实验研究

摘要

在激光陀螺谐振腔上精确装配微小光学器件合光棱镜和光电管的过程称为合光,它是激光陀螺制造过程中的关键环节.传统的人工合光装配效率低、质量一致性差,已不能满足激光陀螺的生产需求.因此,本文在分析合光原理的基础上,开发一套由合光机构、信号处理、视觉检测及控制模块等组成的自动合光装配系统.根据合光装配特点,设计了双臂协同运动的合光机构,保证操作精准度的同时提高装配效率.激光陀螺合光信号易受干扰,提出采用Sallen-Key低通滤波器对合光信号进行滤波处理,有效地滤除了残杂噪声.控制模块通过机器视觉辅助完成合光棱镜的粗调,采用层次分析法综合多个评价参数确定光学器件的最佳位姿,实现合光装配自动化.试验结果表明,开发的激光陀螺合光装配系统能够成功地完成光学器件的精确装配.