基于直角棱镜的三维转角测量方法

提出了一种基于直角棱镜的同时测量三维转角的新方法。测量光束垂直入射到直角棱镜的斜边面,其反射光束产生2倍于偏摆及俯仰角的偏向,以聚焦透镜及位置敏感探测器(PSD)组成接收测量单元实现偏摆及俯仰角的测量,避免了直线度误差带来的影响;透射光束再经直角棱镜反向折回,其在纵向产生包含滚转角信息的位移,由两个四象限探测器(QD)差分测量,避免了二维直线度误差的串扰,实现了误差分离,同时增强了抗干扰能力。通过理论建模及仿真,进行了误差分析,论证了方案的可行性,在设定参数下,测角分辨率可达0.2′′。