[实用新型]一种用于透射式光学系统倾斜小角度的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高功率光学系统技术领域，具体地说涉及一种用于透射式光学系统倾斜小角度的装置。

背景技术

在较为复杂的高功率光学系统中,除了主激光之外,还有大量的杂散光存在系统之中，这种杂散光被称为鬼光束。鬼光束传输路径和传输特性通常与主激光不同，但经常出现在某些敏感区域，造成光束质量的下降甚至光学元件的破坏，从而造成主光束特性的破坏，而鬼光束是由各种透射式光学元件(含小孔板)表面的剩余反射形成的。

现有消除鬼光束的主要方法是在设计过程中通过光学设计软件仿真，使鬼光束偏离像面，尽量减小鬼光束对系统的影响，但是，这种方法并不能完全消除鬼光束。在强激光系统中，光学系统表面不可避免的会反射一定激光能量，就有可能造成光学系统表面的损伤，并最终影响激光光束的质量。在实际应用过程中，一般使光学系统倾斜一定小角度来达到消除鬼光束的影响，但同时又要求不能改变激光光束的方向，因此，倾斜的小角度需要特别严格的控制。在现有的消除鬼光束影响的透射式光学系统中，尚没有一种使光学系统精确倾斜一定角度的装置。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，实用新型人运用几何光学理论，对激光束光路进行反复分析后，提出一种用于透射式光学系统倾斜小角度的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于透射式光学系统倾斜小角度的装置，包括：

光源组件，其用于输出激光束；

光学系统组件，其包括调试基准台、夹持件和透射式光学系统，所述透射式光学系统包括物方节点和像方节点，其通过夹持件与调试基准台连接；

小孔组件，其包括位于透射式光学系统光轴上的第一小孔、第二小孔和第三小孔，所述第一小孔、光学系统组件、第二小孔和第三小孔沿着激光束的传输方向依次排列，所述小孔组件下方设置有二维调整台；

以及检测组件，其位于透射式光学系统的光轴外侧，所述检测组件与小孔组件对应设置，用于检测激光束是否位于小孔组件的中心。

进一步，所述光源组件包括五维调整台和激光器，所述激光器位于五维调整台上，其输出平行激光束，所述激光束的直径为3mm-5mm。

进一步，所述小孔组件的孔径为0.2mm-5mm，所述第一小孔与第二小孔的间距以及第二小孔与第三小孔的间距均为200mm-1500mm。

进一步，所述检测组件包括第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，其中，所述第一摄像头与第一小孔对应设置，所述第二摄像头与第二小孔对应设置，所述第三摄像头与第三小孔对应设置。

进一步，所述二维调整台和五维调整台的调整精度均优于0.01mm。

进一步，所述小孔组件为铝制结构或钢制结构。

另，本实用新型还提供一种用于透射式光学系统倾斜小角度的装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：调节二维调整台，促使第一小孔、第二小孔和第三小孔位于透射式光学系统的光轴上；

S2：调整五维调整台，促使激光器输出的激光束同时穿过第一小孔、第二小孔和第三小孔，并使用检测组件对小孔组件上的光斑位置进行监视，确保光斑位于小孔组件的中心处；

S3：降低第二小孔和第三小孔相同高度，调节透射式光学系统的姿态使其倾斜小角度，保证激光束再次同时穿过第二小孔和第三小孔，且光斑位于小孔组件的中心处即可。

进一步，所述透射式光学系统的物方节点和像方节点距离为L，激光束入射到物方节点上后经像方节点出射，降低第二小孔和第三小孔相同高度h并调节透射式光学系统的姿态后，入射激光束与透射式光学系统的光轴夹角为α，出射激光束与透射式光学系统的光轴夹角为β，且α＝β，入射激光束与出射激光束在垂直于激光束的方向上产生位移量d，且d＝h＝L×sinα，其中，α为透射式光学系统需要倾斜的小角度。

进一步，根据透射式光学系统需要倾斜的小角度α，计算出第二小孔和第三小孔的下降高度h并调节高度，调节透射式光学系统的姿态，使激光束再次同时穿过第二小孔和第三小孔，并确保光斑位于小孔组件的中心处，此时，透射式光学系统的姿态即为其倾斜小角度后的姿态。

本实用新型的有益效果是：

通过控制第二小孔和第三小孔的下降高度，以精准控制透射式光学系统的倾斜姿态，使透射式光学系统满足其需要倾斜的小角度，简单紧凑，成本低，操作简便，同时，所述装置适用于任何透射式光学系统倾斜一定小角度，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；