[发明专利]基于菲涅尔透镜和固态变焦透镜的波长选择装置及方法

摘要

本发明涉及激光应用领域，具体涉及一种基于菲涅尔透镜和固态变焦透镜的波长选择装置及使用方法，特别适用于超连续谱光源的波长选择。所述装置由宽光谱光源，输出光纤，准直透镜，光阑，菲涅尔透镜，第一固态变焦透镜组件，第二固态变焦透镜组件，像差矫正透镜，空间滤波器，控制及显示模块，信号传输线组成。本发明利用菲涅尔透镜的色散效应扩大宽光谱光源的轴向色差，借助结构紧凑性能优越的固态变焦透镜，将光束不同波长成分聚焦到轴向不同位置，通过闭环控制固态变焦透镜的焦距，改变聚焦到出射小孔位置处的波长成分，实现对不同波长的光束成分输出。

主权项

1.一种基于菲涅尔透镜和固态变焦透镜的波长选择装置，其特征在于：所述装置由宽光谱光源，输出光纤，准直透镜，光阑，菲涅尔透镜，第一固态变焦透镜组件，第二固态变焦透镜组件，像差矫正透镜，空间滤波器，控制及显示模块，信号传输线组成；所述固态变焦透镜组件由一个光学平面，一个光学自由曲面以及固态变焦透镜驱动器组成；第一固态变焦透镜组件和第二固态变焦透镜组件构成一个固态变焦透镜；所述固态变焦透镜驱动器通过控制及显示模块经由信号传输线输出的信号驱动，可连续高精度改变固态变焦透镜的焦距；所述宽光谱光源的输出光束耦合进输出光纤，光束自光纤输出端输出，耦合至准直透镜，经准直透镜准直后的光束入射至光阑进行光束尺寸调节；通过光阑后的平行光束入射至菲涅尔透镜，光束轴向色差被菲涅尔透镜加大后依次经过第一固态变焦透镜组件和第二固态变焦透镜组件，然后经过像差矫正透镜后聚焦；由于宽光谱光束经过菲涅尔透镜后产生严重的轴向色差，不同波长的光束成分被聚焦到光轴上不同位置，仅有聚焦位置与空间滤波器中心小孔位置重合的光谱成分才可被输出，其它光束成分被遮挡；控制及显示模块通过信号传输线输出控制信号至固态变焦透镜驱动器控制固态变焦透镜组的焦距发生变化，改变光束在光轴上的聚焦位置，进而改变聚焦到空间滤波器中心小孔位置处的光谱成分，实现对不同波长光谱成分的输出。