二维光学自准直微角度传感器

摘要

为实现表面微形貌测量以及精密平台的定位测量,设计了一种结构简单的小体积二维微角度传感器.该微角度传感器基于激光自准直原理,主要由作为光源的激光二极管、自准直光路和作为位置探测器的四象限光电二极管组成.分析计算发现,角度传感器的灵敏度与光路中物镜的焦距无关,因此选用了焦距较短的物镜,以实现小体积、高灵敏度的目的.四象限光电二极管具有二维位置探测能力,利用其作为光电转换装置,微角度传感器可以同时探测两轴角度变化值.实验结果表明,微角度传感器的体积可达到25×20×13 mm3,角度测量范围±1200 arcsec,分辨率为0.1 arcsec.实验中利用激光自准直仪进行对照,有效验证了这种新型二维光学自准直微角度传感器的可行性.