[发明专利]一种偏振光宽视场透射式汇聚照明装置以及方法

说明书

本发明技术方案公开了一种偏振光宽视场透射式汇聚照明装置以及方法中，通过偏振分束部件将入射激光分离为偏振方向垂直的第一束偏振光以及第二束偏振光；通过偏振旋光部件将所述第一束偏振光进行偏振旋转，使得所述第一束偏振光的偏振方向与所述第二束偏振光的偏振方向相同或者相反；通过偏振合光部件将所述第二束偏振光以及进行偏振旋转后的所述第一束偏振光合成同向同轴的一合成光束；通过透射式扩束汇聚部件将所述合成光束整合成满足视场要求的照明光。可见，本发明技术方案可以利用入射激光中偏振方向垂直的两部分偏振光进行偏振光照明，避免了激光能量的浪费。

技术领域

本发明涉及激光照明技术领域，更具体的说，涉及一种偏振光宽视场透射式汇聚照明装置以及方法。

背景技术

在水下物体探测过程中，采用蓝绿偏振激光主动照明成像能够有效抑制照明激光在水中产生的后向散射，提高水下物体成像对比度，改善成像质量，为图像分析提供高质量数据；此外，可通过偏振度分析水下物体折射率、粗糙度等表面特性，为目标识别提供测量数据。

激光多为部分偏振光，激光器中通过起偏器后将产生振动方向相互垂直的两部分偏振光，现有技术中利用偏振光照明时，一般只是利用其中一个偏振方向的偏振光，导致激光能量的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种偏振光宽视场透射式汇聚照明装置以及方法，可以利用入射激光中偏振方向垂直的两部分偏振光进行偏振光照明，避免了激光能量的浪费。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种偏振光宽视场透射式汇聚照明装置，所述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置包括：

偏振光分束部件、偏振光旋光部件、偏振光合光部件以及透射式扩束汇聚部件；

所述偏振光分束部件用于将入射激光分离为偏振方向垂直的第一束偏振光以及第二束偏振光，所述第一束偏振光入射所述偏振光旋光部件，所述第二束偏振光入射所述偏振光合光部件；

所述偏振光旋光部件用于将所述第一束偏振光进行偏振旋转，使得所述第一束偏振光的偏振方向与所述第二束偏振光的偏振方向相同或者相反；偏振旋转后的所述第一束偏振光入射所述偏振光合光部件；

所述偏振光合光部件用于将入射的所述第一束偏振光以及所述第二束偏振光合成为同向同轴的一合成束光，所述合成光入射所述透射式扩束汇聚部件；

所述透射式扩束汇聚部件用于将所述合成光整合成满足视场要求的照明光。

优选的，在上述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置中，所述偏振光分束部件为沃拉斯顿棱镜。

优选的，在上述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置中，所述偏振光旋光部件包括：反射镜以及旋光部件；

所述第一束偏振光入射所述反射镜，经过所述反射镜反射到所述旋光部件，通过所述旋光部件进行偏振旋转后入射所述偏振光合光部件。

优选的，在上述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置中，所述偏振光合光部件包括第一透反镜；

所述第二束偏振光垂直通过所述第一透反镜；

进行偏振旋转后的所述第一束偏振光以布儒斯特角方向入射所述第一透反镜，垂直出射所述第一透反镜。

优选的，在上述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置中，所述透射式扩束汇聚部件包括：

同光轴的第二透反镜、第一凸透镜、凹透镜、第二凸透镜以及第三凸透镜；所述合成光依次通过所述第二透反镜、所述第一凸透镜、所述凹透镜、所述第二凸透镜以及所述第三凸透镜。

优选的，在上述偏振光宽视场透射式汇聚照明装置中，所述第二透反镜位于所述第一凸透镜入光侧的焦点位置；