[发明专利]利用双楔形板和标准角锥棱镜实现反射光束偏转的方法

摘要

本发明公开了一种利用双楔形板和标准角锥棱镜实现反射光束偏转的方法，目的是解决角误差方法在远场形成六个子光束及加工成本较高的缺陷。技术方案是先确定圆切割标准角锥棱镜及双楔形板的通光口径D，然后加工通光口径为D的圆切割标准角锥棱镜，并根据偏转光束的偏转角θ加工通光口径为D、楔形角为α的圆切割凸双楔形板或圆切割凹双楔形板，再将双楔形板和圆切割标准角锥棱镜组装在一起，反射光束从圆切割标准角锥棱镜出射后再进入双楔形板出射，圆切割标准角锥棱镜对光束进行反射，双楔形板负责对光束进行偏转。本发明有效降低了角误差方法中子光束过多的问题，且结构简单，降低了光学元件加工难度和成本。

主权项

一种利用双楔形板和标准角锥棱镜实现反射光束偏转的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，由用户给的反射面积S确定圆切割标准角锥棱镜(1)及双楔形板的通光口径，圆切割标准角锥棱镜(1)的通光口径双楔形板的通光口径与标准角锥棱镜的通光口径D相等；第二步，加工通光口径为D的圆切割标准角锥棱镜(1)；第三步，根据偏转光束的偏转角θ即用户给出的设计目标值，设计加工通光口径为D、楔形角为α的圆切割凸双楔形板(2)：单楔形板形状由一个梯形向垂直于梯形平面方向拉伸得到，梯形的高度为h，梯形的底边宽度d1，顶边的宽度为d2，d1>d2，该梯形向垂直方向拉伸的长度为l得到单楔形板，l≥2D；单楔形板的楔形角为将梯形底边向垂直方向拉伸形成的面称为底面，则底面是边长分别为l和d1的矩形；将梯形顶边向垂直方向拉伸形成的面称为顶面，则顶面是边长分别为l和d2的矩形；将两个相同的单楔形板的底面完全重合在一起后形成的结构称为凸双楔形板，对凸双楔形板进行圆切割，在凸双楔形板的脊即两个单楔形板的重合面即底面的中心处，即在垂直方向l/2处，作半径为D/2的圆，并进行光学切割，则得到通光口径为D、楔形角为α的圆切割凸双楔形板(2)；第四步，将圆切割凸双楔形板(2)和圆切割标准角锥棱镜(1)组装在一起，圆切割凸双楔形板(2)底面中心点O2与圆切割标准角锥棱镜(1)入射面中心点O1连成的直线与圆切割凸双楔形板(2)底面及圆切割标准角锥棱镜(1)入射面垂直，圆切割凸双楔形板(2)底面与圆切割标准角锥棱镜(1)入射面的距离为d0，d0≥0；反射光束从圆切割标准角锥棱镜(1)出射后再进入圆切割凸双楔形板(2)出射；圆切割标准角锥棱镜负责对从激光器来的光束进行反射，圆切割凸双楔形板(2)负责对光束进行偏转，且出射光在远场能形成两个子光束，两个子光束的距离为Lt，Lt＝d·tanθ，d为探测器与圆切割标准角锥棱镜的距离。