[发明专利]一种无暗区的激光试验装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种无暗区的激光试验装置，包括光纤头、与光纤头对接的用于调整光束为方光斑的整形镜筒和用于反射方光斑形成光作用面的折返光腔；调焦座与镜筒螺纹连接以用于调节第一镜组与第二镜组的距离，光纤头出射的光束依次通过第一镜组及第二镜组，使发散的圆形光斑转化为方光斑；折返光腔由两个相对设置的反射单元组成，每个反射单元包括反射壳体、用于反射方光斑的反射镜组和用于调节反射镜组角度的调节组件。通过整形镜筒将发散的圆光斑转化为方光斑，方光斑经过由两个反射单元构成的折返光腔，在多个反射镜片的依次反射作用下，能够得到多个由方光斑相接的无暗区的光作用面，能够有效提高目标作用面的覆盖面积。

技术领域

本发明属于光斑整形技术领域，尤其是涉及一种无暗区的激光试验装置及其使用方法。

背景技术

在特定的试验中，需要激光作用区域的面积尽可能大，并且均匀无暗区，而在实际使用中，光纤传输激光形状为发散的圆形光斑，目前的整形装置大多为圆形光斑整形，不能做到改变光斑的形状，在进行激光试验中，通过整形装置整形后的圆形光斑会经过多次反射，经过多次反射的圆光斑相接形成一激光作用区域，在该激光作用区域上，圆光斑相接会形成多个激光无法覆盖的暗区，产生的较大面积的暗区会降低激光作用区覆盖面积。现有的激光试验装置中无法调整激光作用区上面存在的暗区在很大程度上降低特定试验的试验效果，从而影响试验结果。

因此，为了解决上述技术问题，需要设计一种能够调整光纤出光后，无暗区的激光试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、将光纤的出光调整成方形光斑、无暗区的激光试验装置。

本发明的另一个目的是提供一种基于无暗区的激光试验装置的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种无暗区的激光试验装置，包括光纤头、与光纤头对接的用于调整光束为方光斑的整形镜筒和用于反射方光斑形成光作用面的折返光腔；

所述整形镜筒包括调焦座、安装在调焦座内的第一镜组、安装在调焦座出光侧的镜筒和安装在镜筒内的第二镜组，所述调焦座与镜筒螺纹连接以用于调节第一镜组与第二镜组的距离，所述调焦座的入光端上安装有一光纤接口，所述调焦座内部为一空腔，所述第一镜组安装在该空腔的入光端，所述镜筒的内部中空形成光腔，在所述光腔的出光侧内壁上形成有多个凹槽，所述第二镜组安装在该凹槽内，光纤头出射的光束依次通过第一镜组及第二镜组，使发散的圆形光斑转化为方光斑；

所述折返光腔由两个相对设置的反射单元组成，其中一个靠近整形镜筒一侧的反射单元上开设有一通光孔，以使整形镜筒出射的方光斑进入折返光腔，每个反射单元包括反射壳体、用于反射方光斑的反射镜组和用于调节反射镜组角度的调节组件，所述反射壳体的底部设有支撑脚以用于调节反射壳体的高度，使整形镜筒出射的方光斑顺利进入折返光腔。

在上述技术方案中，所述第一镜组包括第二镜架和第一镜架，所述第二镜架的一端与光纤接口的出光侧连接，另一端与第一镜架连接，所述第二镜架内安装有非球面透镜，所述第一镜架内安装有鲍威尔棱镜，在第一镜架的出光侧安装有第一棱镜压圈以用于固定鲍威尔棱镜。

在上述技术方案中，所述第一镜架的底部外侧形成有外螺纹，所述第二镜架的顶部形成有与该外螺纹相配合的内螺纹，所述第一镜架与第二镜架螺纹连接。

在上述技术方案中，所述第二镜组包括双胶合透镜，所述双胶合透镜卡装在所述凹槽内，所述双胶合透镜由凸透镜和凹透镜组成，所述凸透镜设置在靠近第一镜组的一侧，所述凹透镜的出光侧安装有第二棱镜压圈以用于固定双胶合透镜。

在上述技术方案中，所述非球面镜与鲍威尔棱镜之间的距离为7.8mm，所述非球面镜的焦距为4.51mm，所述鲍威尔棱镜的角度θ＝110°。

在上述技术方案中，所述鲍威尔棱镜与双胶合透镜之间的距离为200mm±5mm，通过调焦座来接鲍威尔棱镜与双胶合透镜之间的距离而得到所需尺寸的方光斑。