[实用新型]色散分光型滤光装置

说明书

本实用新型提供了一种色散分光型滤光装置，涉及光学技术领域，该装置在沿光的传播方向依次包括：入射光学接口、第一色散元件、第一聚焦镜、波长选通元件、第二准直镜、第二色散元件和出射光学接口；从入射光学接口射入的平行光经第一色散元件分光后变成异向单色平行光；不同波长的单色平行光经由第一聚焦镜聚焦后射入到波长选通元件的不同位置，经由波长选通元件空间滤光后对出射发散光进行准直和反向色散合束，最终变成复合平行光从出射光学接口射出。本实用新型提供的色散分光型滤光装置实现了空间型滤光处理，对要保留的光波段不存在材料穿透吸收过程，因此通带波段可以延伸到短波紫外及以下波段，同时提高了相关光学元件的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其是涉及一种色散分光型滤光装置。

背景技术

滤光片是用来选取所需辐射波段(所需波长范围)的主要光学器件，即选取(保留)所需的波段、滤除(去掉)干扰或无益波段。从原理上来看，当前滤光片主要分为材料吸收型和薄膜干涉型两大类。

材料吸收型滤光片主要是在各种玻璃(固态透光基质)中掺杂一定比例的金属氧化物，利用掺杂材料的吸光特性对相应波段的光进行物理吸收截留下来，其余波段的光则透过滤光片。目前国际上紫外透射波长下限值最小的吸收型滤光片的下限截止波长能做到约230nm，即低于230nm的短波紫外光全都无法透过。由于可利用的掺杂材料几乎都对短波紫外(UVC，波长约为280-190nm)及以下波段的光有着一定程度的吸收，故而材料吸收型滤光片的透射波段难以做到230nm以下。

薄膜干涉型滤光片是在固态透光基材上交替镀上多层干涉薄膜，利用薄膜干涉效应使得一些特定波长范围内的光可以透过滤光片，另一些波段的光被反射掉，从而实现选择性滤光处理。薄膜干涉型滤光片对光进行处理的过程中，无论是反射还是透射光线均需多次穿过不同的膜层以此产生光程差(相位差)，由于可利用的薄膜材料几乎都对短波紫外及以下波段的光有着一定程度的吸收，故而在短波紫外及以下波段中照射到干涉型滤光片上的光有三种不同的去向，即：透过、反射和被膜层吸收。对于干涉型滤光片，透射光和反射光均可以以不同的方式加以利用(如用作二向分光滤光片)，但被吸收的那一部分光则被损失掉。在短波紫外及以下波段，由于膜层材料的吸收缘故，极少有干涉型滤光片能将反射或是透射光波段范围做到210nm以下。紫外通带下限做不下去的主要原因是经过干涉型滤光片处理以后，更短波长的光既不能被反射也不能被透过，而是全部被膜层材料吸收掉。

综上，由于掺杂材料和膜层材料对短波紫外及以下波段光的吸收，现有的材料吸收型和薄膜干涉型滤光片均难以对210nm以下的短波紫外光进行有效保留处理，另外这些被吸收掉的光能由于长期在吸光材料上积聚无法释放，会进一步导致吸光材料发生化学变性，进而影响滤光片的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种色散分光型滤光装置，以实现短波紫外及以下波段的波长选通，提高相关光学元件的使用寿命。

第一方面，本实用新型实施例还提供一种色散分光型滤光装置，沿着光的传播方向依次包括：入射光学接口、第一色散元件、第一聚焦镜、波长选通元件、第二准直镜、第二色散元件和出射光学接口；

从所述入射光学接口射入的入射平行光，经由所述第一色散元件色散分光变成异向单色平行光，所述异向单色平行光包括传播方向与波长对应的多种单色平行光；不同波长的所述单色平行光经由所述第一聚焦镜聚焦后射入到所述波长选通元件的不同位置，经由所述波长选通元件空间型滤光后到达所述第二准直镜，再先后经由所述第二准直镜准直和所述第二色散元件反向色散合束，变成复合平行光从所述出射光学接口射出。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，在所述入射光学接口和所述第一色散元件之间还设置有第一准直镜，在所述出射光学接口和所述第二色散元件之间还设置有第二聚焦镜；