[发明专利]一种多光程腔、检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种多光程腔，其特征在于，包括：将入射光线经多次反射后自入射孔射出的环形镜组，所述环形镜组包括一个或两个环形球面镜，所述入射孔开设在环形镜组的其中一个环形球面镜上，所述环形球面镜的反射面位于其内侧壁上。

2.根据权利要求1所述的多光程腔，其特征在于，所述多光程腔包括一个环形球面镜，所述环形球面镜沿入射孔所在的水平面上下对称，入射孔与环形球面镜的球心的连线为入射半径R，则入射光线与入射半径的夹角为入射角θ，入射光线在多光程腔内的光线轨迹为正P角星形，入射光线在多光程腔内的光程长L₁=（4k+3）*2Rcosθ，其中P=4k+3，P为入射光线在多光程腔内所呈正多角星形光线轨迹的边数，θ=π/(8k+6) ，其中k为大于等于1的正整数。

3.根据权利要求1所述的多光程腔，其特征在于，所述多光程腔包括两个上下叠加对称设置的环形球面镜，所述入射孔位于其中任意一个环形球面镜上，入射光线自入射孔射入后在两个所述环形球面镜内及两个所述环形球面镜之间反射形成俯视图为正P角星形的光线轨迹；

入射孔与其所在环形球面镜的球心的连线为入射半径，则入射光线与入射半径的夹角为入射角θ，且θ=π/(8k+6)，入射光线在多光程腔内的光程长L₂=3*（4k+3）*2Rcosθ， P=4k+3，其中k为大于等于1的正整数。

4.根据权利要求3所述的多光程腔，其特征在于，两个所述环形球面镜的球心对称分布在入射光线于两个所述环形球面镜内所形成的两个反射光斑层之间；进一步地，所述环形球面镜的高度为H，所述环形球面镜的球心的高度H2=3H/4，所述入射孔的高度H1= H/2，两个所述环形球面镜的球心的距离c=H/2；进一步地，入射光线自入射孔入射后在两个所述环形球面镜内所形成的两个反射光斑层之间的间距为c，0＜c/R≤1/60。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多光程腔，其特征在于，入射光线自入射孔射入对应的环形球面镜后，在多光程腔内的每一条反射线的中点为所述环形球面镜的焦点，所述环形球面镜的焦距为F=R*cosθ。

6.根据权利要求1-4任一项所述的多光程腔，其特征在于，所述入射孔的前方设置有用于会聚入射光线的聚焦光学元件，入射光线经所述聚焦光学元件自入射孔射入对应的环形球面镜，入射光线在前述环形球面镜内的切线的中点为所述聚焦光学元件的焦点。

7.根据权利要求6所述的多光程腔，其特征在于，所述聚焦光学元件为聚焦透镜或聚焦反射镜，所述聚焦透镜的光轴与入射光线重合。

8.根据权利要求1-4任一项所述的多光程腔，其特征在于，所述环形球面镜的内半径为R，所述环形球面镜的外半径为R’,入射光线的光束半径为r，则入射孔的直径a＞2r+（R’-R）*sinθ。

9.一种光学检测装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多光程腔，以及与多光程腔或待测光学测距装置相连接的驱动装置，所述驱动装置驱动多光程腔或待测光学测距装置转动以改变入射光线的入射角，所述待测光学测距装置以每一个设定的入射角作为检测点位，对应每个检测点位记录待测光学测距装置所发出的入射光线经过多光程腔后的测量距离并与入射光线的真实距离比对；尤其是，所述待测光学测距装置的入射光路上和/或接收光路上设置有衰减片。