一种长光程扫描系统的制作方法

本发明涉及及光学，具体涉及一种长光程扫描系统。

背景技术：

1、在相干探测光学系统中，均需要采用可变光学延迟手段使输入与探测两路光产生相对延迟，实现超短光脉冲对待测脉冲波形的扫描和探测；扫描延迟装置通过对输入和输出模块的光产生可调整的光程，从而产生相应的光传输延时；该类装置在自相关仪超短脉冲测量、太赫兹时域光谱系统、时域光学相干层析成像系统、红外傅里叶变换光谱仪、泵浦探测系统等中有着重要的作用；其中，扫描延时范围和扫描速度是所述扫描延迟装置的几个重要技术指标。

2、目前市场上的光程扫描系统，种类繁多，但是长光程扫描系统较少，增加扫描光程会使光路稳定性几何式降低，如太赫兹时域光谱系统，为匹配探头较长的空间光光程，大多采用1、更换单侧光纤，2、增加补偿光路，前者会引入激光器色散问题，对系统整体产生极大影响，后者增加额外光学元件，使系统不够稳定，而且增加成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种长光程扫描系统，解决以上技术问题；

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

3、一种长光程扫描系统，包括，

4、入射光发生器，用于输出水平的入射光束；

5、全反射光束回射器，所述全反射光束回射器的入射面用于接收所述入射光束，所述入射光束在所述全反射光束回射器内经过多级全反射后形成出射光束，所示出射光束从所述全反射光束回射器的出射面输出，所述入射光束和所述出射光束平行；

6、出射光接收器，用于接收所述出射光束，所述入射光发生器和所述出射光接收器均设置于所述全反射光束回射器的同侧。

7、优选地，所述全反射光束回射器包括尖角部分和矩形部分，所述尖角部分和所述矩形部分一体成型且相互连通，通过所述尖角部分和所述矩形部分构成封闭的所述全反射光束回射器；

8、所述尖角部分包括所述入射面和所述出射面，所述入射面和所述出射面之间形成夹角，所述夹角为锐角；

9、所述矩形部分包括分别连接所述入射面和所述出射面的两条长边，以及垂直于所述长边的尾部平面；

10、所述入射光束在所述入射面的内表面经过折射后进入所述矩形部分，随后经过多级全反射后到达所述出射面，在所述出射面的内表面经过折射后形成所述出射光束。

11、优选地，所述全反射光束回射器采用折射率大于空气的透光材料制成，若所述矩形部分的内表面无法实现全反射，则在内表面镀反射膜层，以使得所述入射光束在所述矩形部分实现全反射。

12、优选地，若所述尾部平面无法实现全反射，则在所述尾部平面的内表面镀反射膜层，以使得所述入射光束在所述尾部平面实现全反射。

13、优选地，所述全反射光束回射器被设置于一直线机构上，所述直线机构带动所述全反射光束回射器水平朝向所述入射光发生器做直线移动，或者水平远离所述入射光发生器做直线移动，从而对所述长光程扫描系统的光程扫描延时进行调整。

14、优选地，采用下述公式处理得到所述长光程扫描系统的空间光程：

15、a2＝n1x1+n2x2+δx

16、其中，

17、a2用于表示所述空间光程；

18、n1用于表示光路传播介质的折射率；

19、n2用于表示所述全反射光束回射器的折射率；

20、x1用于表示固有空间光的光程；

21、x2用于表示光束在所述全反射光束回射器中折返的光程；

22、δx用于表示所述直线运动机构的位移量；

23、当δx的符号为负时，表示相对于初始位置，所述直线运动机构的当前位置更靠近所述入射光发生器；

24、当δx的符号为正时，表示相对于初始位置，所述直线运动机构的当前位置更远离所述入射光发生器。

25、优选地，所述入射光发生器包括：

26、第一光学耦合部件，用于对外部光源进行光学耦合，以将所述外部光源发出的所述入射光束输出至所述全反射光束回射器的入射面。

27、优选地，所述出射光接收器包括：

28、反射部件，用于水平的所述出射光束反射形成垂直的所述出射光束；

29、第二光学耦合部件，用于接收垂直的所述出射光束，并将所述出射光束耦合输出至外部的光束接收装置。

技术特征：

1.一种长光程扫描系统，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的长光程扫描系统，其特征在于，所述全反射光束回射器包括尖角部分和矩形部分，所述尖角部分和所述矩形部分一体成型且相互连通，通过所述尖角部分和所述矩形部分构成封闭的所述全反射光束回射器；

3.根据权利要求2所述的长光程扫描系统，其特征在于，所述全反射光束回射器采用折射率大于空气的透光材料制成，若所述矩形部分的内表面无法实现全反射，则在内表面镀反射膜层，以使得所述入射光束在所述矩形部分实现全反射。

4.根据权利要求2所述的长光程扫描系统，其特征在于，若所述尾部平面无法实现全反射，则在所述尾部平面的内表面镀反射膜层，以使得所述入射光束在所述尾部平面实现全反射。

5.根据权利要求1所述的长光程扫描系统，其特征在于，所述全反射光束回射器被设置于一直线机构上，所述直线机构带动所述全反射光束回射器水平朝向所述入射光发生器做直线移动，或者水平远离所述入射光发生器做直线移动，从而对所述长光程扫描系统的光程扫描延时进行调整。

6.根据权利要求5所述的长光程扫描系统，其特征在于，采用下述公式处理得到所述长光程扫描系统的空间光程：

7.根据权利要求1所述的长光程扫描系统，其特征在于，所述入射光发生器包括：

8.根据权利要求1所述的长光程扫描系统，其特征在于，所述出射光接收器包括：

技术总结
本发明涉及及光学技术领域，具体涉及一种长光程扫描系统；一种长光程扫描系统，包括，入射光发生器，用于输出水平的入射光束；全反射光束回射器，所述全反射光束回射器的入射面用于接收所述入射光束，所述入射光束在所述全反射光束回射器内经过多级全反射后形成出射光束，所示出射光束从所述全反射光束回射器的出射面输出，所述入射光束和所述出射光束平行；出射光接收器，用于接收所述出射光束，所述入射光发生器和所述出射光接收器均设置于所述全反射光束回射器的同侧。有益效果：简化了光学结构及减小操作人员的调试难度，减小了对光学系统数据采集的影响，且加工简单，相对长光路光学系统需要高精度加工而言，减少了系统成本。

技术研发人员：刘金鸽,王丹
受保护的技术使用者：华太极光光电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12