[发明专利]一种长光程光学系统

说明书

本发明涉及一种长光程光学系统，包括紫外光源和红外光源，所述光学系统还包括：准直单元，包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜之间设有第一二向色镜；红外光源经第一透镜准直、第一二向色镜透射后继续被第二透镜准直、进而传输，紫外光源经所述第一二向色镜反射、第二透镜准直、进而传输；聚焦单元，包括第三透镜和第四透镜，所述第三透镜和第四透镜之间设有第二二向色镜；经传输的红外光经第三透镜汇聚并透过第二二向色镜后继续被第四透镜聚焦后检测，紫外光经所述第二二向色镜反射后经第三透镜聚焦后检测；检测单元，所述检测单元包括第一检测器和第二检测器，分别检测红外光和紫外光。本发明具有结构简单、准直效果好等优点。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别涉及一种同时包含紫外波段光源和红外波段光源的长光程光学系统。

背景技术

在长光程光学系统中，通常同时包括紫外波段的光源(如波长为200-300nm的氘灯)和红外波段的光源(如波长为1330-1650nm的红外激光)，在上述两种波段光源同时存在的情况下，要保证整个光学系统的准直性难度很高。但是一旦整个光学系统的光路的准直不够理想，系统光程又长，则容易导致到达检测器的能量非常低，可能还不到光源能量的50％，甚至有些只有光源能量的20％-30％左右，无法达到检测的需求。

为了兼顾200-1650nm整个波段光源的准直效果，一般在紫外波段采用融石英、氟化钙和氟化镁等材料的透镜，但这几种材料的色散系数差别不大，给色差校正带来了一定的困难；一些采用多级光学系统、双胶合透镜甚至三胶合透镜的方式，但此方式成本高且光学系统复杂，可靠性差，光路系统难以固定和调试。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种结构简单、准直效果好、装调方便、能量利用率高的紫外、红外双光源的长光程光学系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种长光程光学系统，包括紫外光源和红外光源，所述光学系统进一步包括：

准直单元，所述准直单元包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜之间设有第一二向色镜；红外光源经第一透镜准直并透过第一二向色镜后继续被第二透镜准直，进而传输，紫外光源经所述第一二向色镜反射后经第二透镜准直，进而传输；

聚焦单元，所述聚焦单元包括第三透镜和第四透镜，所述第三透镜和第四透镜之间设有第二二向色镜；传输后的红外光经第三透镜汇聚并透过第二二向色镜后继续被第四透镜聚焦后检测，传输后的紫外光经所述第二二向色镜反射后经第三透镜聚焦后检测；

检测单元，所述检测单元包括第一检测器和第二检测器，分别检测红外光和紫外光。

根据上述的长光程光学系统，优选地，所述准直单元和聚焦单元之间的传输光路上设有反射单元。

根据上述的长光程光学系统，可选地，所述反射单元包括反射镜和/或棱镜。

根据上述的长光程光学系统，优选地，所述红外光源和紫外光源位于所述第一二向色镜的异侧。

根据上述的长光程光学系统，优选地，所述第一检测器和第二检测器位于所述第二二向色镜的异侧。

根据上述的长光程光学系统，可选地，所述紫外光源为氘灯。

根据上述的长光程光学系统，可选地，所述红外光源为红外激光。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、本发明的紫外(200-300nm)波段采用单透镜准直，红外(1330-1650nm)波段采用两个单透镜准直且其中一个单透镜与紫外波段的单透镜共用，整个装置结构简单、体积小，利于加工和装调，成本低；对于长光程(10-20m)光路，同时满足深紫外和近红外波段，准直效果好。