一种将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路的制作方法

文档序号:14711998发布日期:2018-06-16 00:35阅读:396来源:国知局

本实用新型涉及激光整形光路技术领域,尤其涉及一种将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路。



背景技术:

在激光的实际应用领域中,特定的需求对激光束的光强分布提出了特定的要求。如在太阳能电池的检测领域中,需要入射光斑在大面积范围内均匀分布,同时还需要输出的光辐射场能在时间上实现强度调制。目前现有的激光光束整形方法一般是采用光学衍射元件,对输入光的相位幅度进行调制,其针对高斯光束有较高的效率,但是对任意输入激光光束无法高效的实现扩束,或者实现方式十分复杂,且输出光斑不够均匀。因此,如何提供简单有效的成本较低的实现方法,是本领域技术人员急需解决的技术问题。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,以解决现有激光光束整形方法复杂且成本较高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,包括同轴依次设置的第一紫外石英凸透镜、旋转散射片、第二紫外石英凸透镜以及整形漫射体;

其中,所述第一紫外石英凸透镜与所述第二紫外石英凸透镜的相对面侧的焦点重合,所述旋转散射片设置在所述第一紫外石英凸透镜与所述第二紫外石英凸透镜的重合焦点位置。

进一步地,所述第二紫外石英凸透镜的口径大于所述第一紫外石英凸透镜的口径。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,输入激光束经过第一紫外石英凸透镜后汇聚到一旋转散射片上,旋转散射片不断旋转,在时间上打乱输入光的相位,避免激光散斑的出现,并进一步匀化,经过旋转散射片的光经过第二紫外石英凸透镜后转为大面积平行光输出,平行光入射到光整形漫射体后转变为方形大面积单色辐射场输出。本实用新型将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,可以对输入激光就行调制扩束,即使输入光源的干涉效应较强,也可以使得输出光斑均匀,在成本较低且结构简洁的前提下,实现了将小面积入射光斑转化后形成较大面积范围的均匀单色辐射场。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外,本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点,将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路的原理示意图。

图中:1:输入激光束;2:旋转散射片;3:第一紫外石英凸透镜;4:第二紫外石英凸透镜;5:整形漫射体;6:成像平面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上,“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示,本实用新型实施例将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,包括同轴依次设置的第一紫外石英凸透镜3、旋转散射片2、第二紫外石英凸透镜4以及整形漫射体5。其中,所述第一紫外石英凸透镜3与所述第二紫外石英凸透镜4的相对面侧的焦点重合,所述旋转散射片2设置在所述第一紫外石英凸透镜3与所述第二紫外石英凸透镜4的重合焦点位置。

需要说明的是,第一紫外石英凸透镜3、旋转散射片2、第二紫外石英凸透镜4以及整形漫射体5的同轴设置指的是,其中心位于同一直线上,且各个组件之间的相对面为平行设置;所述第一紫外石英凸透镜3与所述第二紫外石英凸透镜4的相对面侧的焦点指的是,如图1所示的,第一紫外石英凸透镜3的右侧焦点和第二紫外石英透镜4的左侧焦点,也即两个紫外石英凸透镜相邻面侧的焦点;上述限定旋转散射片2设置在重合焦点位置,同时又由于旋转散射片2和两紫外石英凸透镜同轴设置,所以旋转散射片2的中心与两紫外石英凸透镜的焦点重合。

具体的,如图1所示,所述第二紫外石英凸透镜4的口径大于所述第一紫外石英凸透镜3的口径。

在实际应用中,成像平面6同轴的设置在光整形漫射体5的右侧,其与光整形漫射体5之间的距离越远成像面积越大,成像的形状由光整形漫散射体5的输出端形状决定。

本实施例将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路输入激光束1经过第一个紫外石英凸透镜3后汇聚到一旋转散射片2上,旋转散射片2不断旋转,在时间上打乱输入光的相位,避免激光散斑的出现,进一步匀化,经过散射片的光经过口径较大的第二个紫外石英凸透镜4转为大面积平行光输出,输出的平行光入射到光整形漫射体5后转变为圆形或方形大面积单色辐射场输出。

本实施例将小面积光辐射场转化为大面积单色辐射场的光路,即使输入光源的干涉效应较强,也可以使得输出光斑均匀,在成本较低且结构简洁的前提下,实现了入射光斑转化后在大面积范围内的均匀分布。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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