[发明专利]激光三维扫描装置和激光三维扫描方法

摘要

本发明涉及一种激光三维扫描装置和激光三维扫描方法，所述激光三维扫描装置包括沿光路方向顺序放置的第一透射光栅、第二透射光栅、第三透射光栅、第一声光偏转器、第二声光偏转器、第一透镜、第一半波片、第二透镜、第三声光偏转器、第三透镜、第二半波片、第四透镜、第四声光偏转器、显微物镜。所述激光三维扫描方法包括：向第一声光偏转器和第二声光偏转器注入周期性声波；向第三声光偏转器和第四声光偏转器注入啁啾声波。所述激光三维扫描装置通过采用四个声光偏转器实现三维扫描，因为现有的声光偏转器已完全可以达到微秒级的声光互作用时间，所以激光三维扫描装置完全可以实现在XYZ三维方向的微秒级快速扫描。

主权项

一种激光三维扫描装置，其特征在于：包括沿光路方向顺序放置的第一透射光栅、第二透射光栅、第三透射光栅、第一声光偏转器、第二声光偏转器、第一透镜、第一半波片、第二透镜、第三声光偏转器、第三透镜、第二半波片、第四透镜、第四声光偏转器、显微物镜；所述第二声光偏转器、第一透镜、第一半波片、第二透镜、第三声光偏转器、第三透镜、第二半波片、第四透镜、第四声光偏转器均为等间距放置，所述间距等于第一透镜的焦距；所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的焦距均相等；所述第一声光偏转器、第二声光偏转器、第三声光偏转器、第四声光偏转器是完全相同的，所述第一声光偏转器和第二声光偏转器为正交放置，所述第三声光偏转器和第四声光偏转器为平行放置，所述第四声光偏转器放置在显微物镜的后焦面上；所述第一透射光栅和第二透射光栅是完全相同的，所述第一透射光栅和第二透射光栅的间距为L，所述L需要满足如下公式： λ 3 L 2 π c 2 d 1 2 cos 2 θ d 1 = 4 G DD m 其中λ为真空中激光波长，c为真空中光速，d1为第一透射光栅的光栅常数，θd1为第一透射光栅的衍射角，GDDm为单个声光偏转器的群延时色散量；所述第三透射光栅的光栅常数d3需要满足如下公式： 1 d 3 cos θ d 3 = 2 f c v 其中θd3为第三透射光栅的衍射角，fc为声光偏转器的中心频率，v为声波在声光晶体中的传输速度；所述第三透射光栅的光栅线与X方向的夹角为45度。