[发明专利]十字交叉立体分光器的水平面上均匀分光方法

摘要

本发明公开了一种十字交叉立体分光器的水平面上均匀分光方法，其特征包括：1设置一个立方体结构以及第二四方体棱镜支撑块；2将立方体结构替换第二正方体分光棱镜的位置；3在第一正方体分光棱镜的正左方贴合设置有第五正方体分光棱镜；4在第五正方体分光棱镜的正下方贴合设置有第二四方体棱镜支撑块。本发明能实现一路光输入分成十字交叉立体式且各支路光强分布可调的五路光输出，满足多光束光学检测或测量系统对于测量光的需求，从而提高检测或测量系统的精度。

主权项

1.一种十字交叉立体分光器水平面上均匀分光方法，其特征是由外壳、顶压螺丝组以及设置在所述外壳内的内部光路结构成；所述外壳是由底板(V)、盖板(I)和矩形侧壁(III)构成的腔体，所述盖板(I)表面开设有顶部输入孔(A1)，所述底板(V)和侧壁(III)各开设有一个输出端孔，分别为：底部输出孔(A2)、左侧输出孔(B2)、右侧输出孔(B1)、前侧输出孔(C1)、后侧输出孔(C2)；在侧壁的左侧壁和右侧壁上各开设有四个顶压螺纹孔；所述内部光路结构，是由4个正方体分光棱镜、11个等腰直角反射棱镜、11个等腰直角支撑块以及1个第一四方体棱镜支撑块(17)组成底层和上层的双层结构；所述等腰直角反射棱镜的斜面上镀有反射膜；所述正方体分光棱镜的边长与所述等腰直角反射棱镜的直角边长及其高相等；所述11个等腰直角支撑块的尺寸与所述11个等腰直角反射棱镜的尺寸相同；所述1个四方体棱镜支撑块的尺寸与所述正方体分光棱镜的尺寸相同；所述4个正方体分光棱镜包括：第一正方体分光棱镜(2)、第二正方体分光棱镜(12)、第三正方体分光棱镜(13)和第四正方体分光棱镜(4)；所述11个等腰直角反射棱镜包括：第一等腰直角反射棱镜(14)、第二等腰直角反射棱镜(15)、第三等腰直角反射棱镜(16)、第四等腰直角反射棱镜(3)、第五等腰直角反射棱镜(5)、第六等腰直角反射棱镜(6)、第七等腰直角反射棱镜(7)、第八等腰直角反射棱镜(8)、第九等腰直角反射棱镜(9)、第十等腰直角反射棱镜(10)、第十一等腰直角反射棱镜(11)；所述内部光路结构的底层结构为：所述第二正方体分光棱镜(12)位于所述底部输出孔(A2)的正上方；所述第一四方体棱镜支撑块(17)贴合在所述第二正方体分光棱镜(12)的正右方，并正对于所述前侧输出孔(C1)；所述第三正方体分光棱镜(13)贴合在所述第二正方体分光棱镜(12)的正后方；在所述第一四方体棱镜支撑块(17)的正后方和第三正方体分光棱镜(13)的正右方之间贴合设置有所述第一等腰直角反射棱镜(14)；且所述第一等腰直角反射棱镜(14)的两个直角面分别贴合在所述第一四方体棱镜支撑块(17)的正后方和第三正方体分光棱镜(13)的正右方上；在所述第三正方体分光棱镜(13)的正后方贴合设置有所述第二等腰直角反射棱镜(15)；且所述第二等腰直角反射棱镜(15)的一个直角面贴合所述第三正方体分光棱镜(13)的正后方，另一个直角面朝向所述矩形侧壁(III)的正右方；在所述第二等腰直角反射棱镜(15)朝向所述矩形侧壁(III)正右方的直角面上贴合设置有所述第三等腰直角反射棱镜(16)，且所述第三等腰直角反射棱镜(16)的一个直角面贴合所述第二等腰直角反射棱镜(15)的直角面，另一个直角面朝向所述矩形侧壁(III)的正后方；在第三正方体分光棱镜(13)的正左方设置有所述第十一等腰直角反射棱镜(11)，且所述第十一等腰直角反射棱镜(11)的一个直角面朝向所述左侧输出孔(B2)，另一个直角面朝向正上方；在所述第一等腰直角反射棱镜(14)的正右方设置有所述第六等腰直角反射棱镜(6)，且所述第六等腰直角反射棱镜(6)的直角面朝向所述右侧输出孔(B1)，另一个直角面朝向正上方；所述内部光路结构的上层结构为：所述第一正方体分光棱镜(2)贴合在所述第二正方体分光棱镜(12)的正上方，且位于所述顶部输入孔(A1)的正下方；在所述第一正方体分光棱镜(2)的正右方贴合设置有所述第四等腰直角反射棱镜(3)，且所述第四等腰直角反射棱镜(3)的一个直角面贴合在所述第一正方体分光棱镜(2)的正右方，另一个直角面朝向所述侧壁的正后方；在所述第四等腰直角反射棱镜(3)朝向所述侧壁正后方的直角面上贴合设置有所述第四正方体分光棱镜(4)；在所述第四正方体分光棱镜(4)正右方贴合设置有所述第五等腰直角反射棱镜(5)，且所述第五等腰直角反射棱镜(5)的两个直角面分别贴合所述第四正方体分光棱镜(4)正右方和所述第六等腰直角反射棱镜(6)朝向正上方的直角面；在所述第四正方体分光棱镜(4)的正后方贴合设置有所述第七等腰直角反射棱镜(7)，且所述第七等腰直角反射棱镜(7)的一个直角面贴合所述第四正方体分光棱镜(4)的正后方，另一个直角面朝向所述矩形侧壁(III)的正左方；在所述第七等腰直角反射棱镜(7)朝向所述矩形侧壁(III)正左方的直角面上贴合设置有所述第八等腰直角反射棱镜(8)，且所述第八等腰直角反射棱镜(8)的一个直角面贴合所述第七等腰直角反射棱镜(7)朝向所述侧壁正左方的直角面，另一个直角面朝向所述矩形侧壁(III)的正前方；在所述第八等腰直角反射棱镜(8)朝向所述侧壁正前方的直角面上贴合设置有所述第九等腰直角反射棱镜(9)；且所述第九等腰直角反射棱镜(9)的一个直角面贴合所述第八等腰直角反射棱镜(8)朝向所述矩形侧壁(III)正前方的直角面，另一个直角面朝向所述矩形侧壁(III)的正左方；在所述第九等腰直角反射棱镜(9)朝向所述侧壁正左方的直角面上贴合设置有所述第十等腰直角反射棱镜(10)，且所述第十等腰直角反射棱镜(10)的两个直角面分别贴合在所述第九等腰直角反射棱镜(9)朝向所述侧壁正左方的直角面和所述第十一等腰直角反射棱镜(11)朝向正上方的直角面；并有：所述第一正方体分光棱镜(2)的分光面与所述第五等腰直角反射棱镜(5)的斜面相平行；所述第二正方体分光棱镜(12)的分光面和所述第一四方体棱镜支撑块(17)的正左方相垂直，且所述第二正方体分光棱镜(12)分光面的法线方向与正后方及正上方成45度夹角；所述第三正方体分光棱镜(13)的分光面和所述第四正方体分光棱镜(4)的分光面分别与所述第四等腰直角反射棱镜(3)的斜面相平行；利用所述11个等腰直角支撑块分别填充所述内部光路结构的外表面，使得所述内部光路结构的底层结构和上层结构分别为对称的8个立方体结构；所述十字交叉立体分光器的水平面上均匀分光方法是按如下步骤进行：步骤1、设置一个由第十二等腰直角反射棱镜(18)和一个等腰直角支撑块构成的立方体结构以及第二四方体棱镜支撑块(19)；步骤2、将所述由第十二等腰直角反射棱镜(18)和一个等腰直角支撑块构成的立方体结构替换所述第二正方体分光棱镜(12)的位置，并使得所述第十二等腰直角反射棱镜(18)的一个直角面贴合所述第一正方体分光棱镜(2)的正下方，另一个直角面贴合所述第三正方体分光棱镜(13)的正前方；步骤3、在所述第一正方体分光棱镜(2)的正左方贴合设置有第五正方体分光棱镜(1)，且所述第一正方体分光棱镜(2)的分光面与所述第五等腰直角反射棱镜(5)的斜面相平行；步骤4、在所述第五正方体分光棱镜(1)的正下方贴合设置有所述第二四方体棱镜支撑块(19)；且所述第五正方体分光棱镜(1)的分光面与所述第五等腰直角反射棱镜(5)的斜面相平行；步骤5、所述第一正方体分光棱镜(2)、所述第四正方体分光棱镜(4)和所述第三正方体分光棱镜(13)全部选用透射量和反射量之比均为50：50的正方体分光棱镜，从而使得所述侧壁上的四个输出孔的输出光强相同。