[发明专利]条纹相机反射式离轴光学耦合装置

说明书

技术领域

本发明属于光谱仪器与光谱技术领域，特别是指一种条纹相机反射式离轴光学耦合装置。

背景技术

条纹相机是用于测量光学时变信号的仪器，具有灵敏度高(光子计数量级)、时间分辨率高(可达皮秒和亚皮秒量级)、多波长同时测量等优点，被广泛应用于超短脉冲光实验、时间分辨光谱等方面。条纹相机在使用时，通常需要光学耦合装置将被测的光信号耦合到条纹相机内，照射在条纹管的光电阴极上，光电阴极利用光电效应将光子转换成电子。目前，条纹相机光学耦合装置主要包括两种类型，一种是采用多片透镜的透射式光学耦合装置，一种是采用多个反射面(包括平面和球面)的反射式光学耦合装置。其中透射式光学耦合装置成像质量好、结构简单、成本较低，近紫外至近红外波段的条纹相机多采用该类光学耦合装置。但由于透镜存在色散，透射式光学耦合装置的成像波段的范围较小，波长越短能够清晰成像的波段范围越小。另外，由于在深紫外波段，适合制作透镜的材料有限及透镜表面镀膜的工艺不够成熟，所以透射式光学耦合装置不适合在深紫外或更短波段应用。目前使用的反射式光学耦合装置中的反射面数目较大、结构复杂，导致光损失大、调整不便、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有条纹相机光学耦合装置的技术缺陷，实现新型的条纹相机反射式离轴光学耦合装置和条纹相机反射式共轴光学耦合装置。所述装置分别采用反射式离轴光学设计和反射式共轴光学设计，用于耦合狭缝和条纹相机，将从狭缝进入的光聚焦到条纹相机光电阴极上。所述装置具有结构简单、无色散、成像质量好、光谱范围宽、光损失小、调试简单、成本低等优点。

本发明涉及新型的条纹相机反射式离轴光学耦合装置和条纹相机反射式共轴光学耦合装置，所述装置分别采用反射式离轴光学设计和反射式共轴光学设计，在光学系统中用于耦合狭缝和条纹相机，将从狭缝进入的光聚焦到条纹相机光电阴极上。技术方案如下：

本发明提供一种一种条纹相机反射式离轴光学耦合装置，包括：

一镜筒，在该镜筒的中心开有一圆柱形孔；

一准直镜座，该准直镜座为一圆柱体，在其中心一侧开有一出光口，在出光口的另一侧面积较大的部位开有一圆形凹槽，该圆形凹槽与中心轴线成一预定角度，该准直镜座用螺丝固定在镜筒的一端，通过调节螺丝可调整准直镜座与镜筒的相对位置；

一准直镜，该准直镜位于准直镜座上的圆形凹槽内；

一聚焦镜座，该聚焦镜座为一圆柱体，在其中心一侧开有一进光口，在进光口的另一侧面积较大的部位开有一圆形凹槽，该圆形凹槽与中心轴线成一预定角度，该聚焦镜座用螺丝固定在镜筒的另一端，通过调节螺丝可调整聚焦镜座与镜筒的相对位置；

一聚焦镜，该聚焦镜位于聚焦镜座上的圆形凹槽内。

本发明还提供一种条纹相机反射式共轴光学耦合装置，包括：

一镜筒，在该镜筒的中心开有一圆柱形孔；

一准直镜座，该准直镜座为一圆柱体，在其中心开有一圆形凹槽，在圆形凹槽的中心开有一出光口，该准直镜座用螺丝固定在镜筒的一端，通过调节螺丝可调整准直镜座与镜筒的相对位置；

一准直镜，该准直镜的中心开有一出光口，该准直镜位于准直镜座上的圆形凹槽内；

一聚焦镜座，该聚焦镜座为一圆柱体，在其中心开有一圆形凹槽，在圆形凹槽的中心开有一进光口，该聚焦镜座用螺丝固定在镜筒的另一端，通过调节螺丝可调整聚焦镜座与镜筒的相对位置；

一聚焦镜，该聚焦镜的中心开有一进光口，该聚焦镜位于准直镜座上的圆形凹槽内；

一遮光板，该遮光板用4个连杆均匀固定在镜筒的圆柱形孔中心，该遮光板位于镜筒内的中间部位。

本发明提供的新型条纹相机反射式离轴光学耦合装置和条纹相机反射式共轴光学耦合装置，分别采用反射式离轴光学设计和反射式共轴光学设计，在光学系统中用于耦合狭缝和条纹相机，将从狭缝进入的光聚焦到条纹相机光电阴极上。可以代替目前使用的透射式光学耦合系统和反射式耦合系统，具有结构简单、无色散、成像质量好、光谱范围宽、光损失小、调试简单、成本低等优点。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图对本发明做一详细的描述，其中：

图1是本发明第一实施例的光路示意图；

图2是本发明第一实施例条纹相机反射式离轴光学耦合装置的结构示意图；

图3(a)、图3(b)是图2中A向及B向的视图；

图4是本发明第二实施例的光路示意图；

图5是本发明第二实施例条纹相机反射式共轴光学耦合装置的结构示意图；