[发明专利]光陷阱

说明书

本发明提供一种光陷阱，包括腔体、低反射镜以及锥形反射组；所述腔体的第一端设置有第一开口，所述腔体的第二端倾斜设置；所述低反射镜位于所述腔体的第二端并固定设置于所述腔体内；所述锥形反射组与所述低反射镜位置相对地设置在所述腔体内且所述锥形反射组上与所述第一开口相对应的位置处设置有第二开口。本发明提供的光陷阱，通过在腔体内设置斜向放置的低反射镜，并在腔体内与低反射镜相对的位置处设置锥形反射组，能够在不增加腔体长度的前提下，通过低反射镜的反射以及锥形反射组的漫反射，有效增加了光程，减小了光泄露，大幅度降低了漫射光逃逸的比例，提高了光陷阱的光吸收率。

技术领域

本发明涉及光学设备领域，特别是涉及一种光陷阱。

背景技术

光陷阱是一种通过表面具有高吸收率材料的腔体结构将光吸收的一种装置。广泛应用于太阳能电池、光功率测量以及改善光学系统信噪比等领域。目前的光陷阱对光吸收率主要由内壁表面材料的吸收率以及腔体内部的结构决定。内壁材料吸收率越高，腔体吸收率也越高。当内壁材料吸收率确定之后，改变腔体的结构可以改变光线在腔体内发生反射的次数，反射次数越多，光能被吸收越多，从而提升空腔的吸收率。

常用的光陷阱一般为内部喷涂漫射材料的锥腔式结构。入射光线进入腔体底部的锥腔发生第一次反射后，会有一定比例的漫射光直接从入口处逃离出腔体，从而限制了腔体吸收率的提高。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种光陷阱，以解决现有技术的光陷阱中的入射光容易泄露的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光陷阱，包括腔体、低反射镜以及锥形反射组；所述腔体的第一端设置有第一开口，所述腔体的第二端倾斜设置；所述低反射镜位于所述腔体的第二端并固定设置于所述腔体内；所述锥形反射组与所述低反射镜位置相对地设置在所述腔体内且所述锥形反射组上与所述第一开口相对应的位置处设置有第二开口。

进一步地，所述锥形反射组包括多个锥形凸起，多个所述锥形凸起的凸起方向朝向所述低反射镜。

进一步地，每个所述锥形凸起的高度与所述锥形凸起的底边宽度的比值为5:1。

进一步地，每个所述锥形凸起的底边宽度的取值范围为1毫米至3毫米。

进一步地，所述腔体的第二端的倾斜角度的取值范围为大于10°且小于20°。

进一步地，所述第二开口的直径等于所述第一开口的直径。

进一步地，所述腔体内部涂设有吸光涂料。

进一步地，所述低反射镜的反射率小于5％。

进一步地，所述腔体的长度小于或等于15厘米。

进一步地，所述第一开口和/或所述第二开口的直径大于或等于5毫米。

(三)有益效果

本发明提供的光陷阱，通过在腔体内设置斜向放置的低反射镜，并在腔体内与低反射镜相对的位置处设置锥形反射组，能够在不增加腔体长度的前提下，通过低反射镜的反射以及锥形反射组的漫反射，有效增加了光程，减小了光泄露，大幅度降低了漫射光逃逸的比例，提高了光陷阱的光吸收率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光陷阱的示意性结构图；

图2为本发明实施例提供的光陷阱对光的反射与漫反射示意性光路图。

附图标号说明：

100、腔体；102、低反射镜；104、锥形反射组；106、第一开口；108、第二开口；110、锥形凸起；112、光陷阱。