一种无像差扫描系统装调光路及方法

本发明属于光机系统装调领域，设计一种无像差扫描系统装调光路及方法。能够实现光学系统中无像差扫描的功能，而且这种扫描系统可以应用到如光片显微镜、共聚焦显微镜等多个光学系统中。

背景技术：

1、光学系统中扫描模块作用至关重要，如显微镜中，需要扫描照明光以照明不同区域的样本，扫描的精确度直接影响到照明光能否完整覆盖被扫描空间，或者采集图像有无像差，进而影响成像的质量，且振镜的可调自由度高，因此对系统光路装调精度的要求较高。

2、为了达到无像差的装调精度，亟待一种扫描系统光路及方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是设计一种无像差扫描系统装调光路及方法，这种光路能够应用于各类扫描显微镜及其它光学系统中，实现光学系统中的激光扫描功能。

2、为实现上述目的，本发明提供一种技术方案，主要包括：

3、一种无像差扫描系统装调光路，包括两个扫描透镜、振镜、两个通光孔板、三个支撑座、俯仰角偏转台、振镜转接板和一个光学平台；

4、所述扫描透镜安装在通光孔板内，并使用支撑座安装在光学平台上；

5、所述振镜，接收信号发生器发出的信号并随信号产生角度偏移，实现扫描功能；

6、所述通光孔板，用于装卡透镜，并与支撑座连接到光学平台上；

7、所述支撑座用以支撑俯仰角偏转台和通光孔板，均置于光学平台上；

8、所述俯仰角偏转台，用以调整振镜的俯仰角，使其反射面与光学平台垂直；

9、所述振镜转接板，用以将振镜和俯仰角偏转台连接；

10、所述光学平台，具有标准间距螺纹孔，用以装配各种光机械元件；

11、为完成系统的装调，还需要以下工具，但它们不属于系统：一个信号发生器、一个低功率激光器、一个光束扩展器、一个剪切干涉板和一个光屏；

12、所述信号发生器，用以产生控制振镜摆动的信号；

13、所述低功率激光器，用以配合剪切干涉板调节透镜距离成4f系统或配合俯仰角偏转台调整振镜俯仰角度；

14、所述光束扩展器，用以对低功率激光器出射的光束尺寸进行扩束；

15、所述剪切干涉板，用于调节扫描透镜的4f系统；

16、所述光屏，用以确定光束高度，保证光路沿直线传播；

17、一种无像差扫描系统装调方法，包括如下方法步骤：

18、步骤一：将扫描透镜1-1安装在通光孔板上，并通过支撑座安装在光学平台上，将激光器安装在扫描透镜前，并在激光器和扫描透镜1-1之间沿光轴安装光束扩展器，调整激光器位置保证出射的激光沿透镜的光轴重合入射进透镜1-1，放置光屏接收出射的激光光斑并做上标记点，并根据该标记点垂直到光屏的底边画一条直线，为调节振镜的俯仰角度作参考。

19、步骤二：将振镜安装在振镜转接板上，通过转接板与俯仰角偏转台进行连接，再通过支撑座将已安装振镜的俯仰角偏转台放置在光学平台上。

20、步骤三：连接信号发生器与振镜，将恒定0v电压信号发送给振镜，保证振镜为上电后的初始位置。调整支撑座的支撑杆高度，使振镜的高度中心与经过透镜聚焦后的焦点重合。在振镜的后方100cm位置放置光屏，在光学平台上移动并旋转支撑座，保证反射后的光斑位于光屏的直线标记上，在光学平台上固定支撑座，调节俯仰角偏转台，保证反射后的光斑与光屏上的标记点重合。

21、步骤四：将扫描透镜2安装在通光孔板上，并安装于支撑座上，将其放置在经振镜反射后的光路上，调整支撑座的支撑杆高度，保证反射后的光束沿扫描透镜2的光轴入射。旋转支撑杆和通光孔板，观察出射后的光斑，保证其与光屏上的标记点重合。

22、步骤五：放置剪切干涉板在扫描透镜2之后，接收反射光束，沿轴向移动扫描透镜2的支撑座，直到在剪切干涉板的观察屏上观察到与参考线平行的干涉图案。移开激光器、剪切干涉板和光屏，完成系统装调。

技术特征：

1.一种无像差扫描系统装调光路及方法，主要包括：

2.一种利用权利要求1所述的无像差扫描系统装调光路的装调方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

3.根据权利要求1所述的一种无像差扫描系统装调光路及方法，其特征在于：能够实现无像差的扫描，解决了扫描系统调节难度大、调节周期长、复杂度高的技术问题，提高了装调效率。

4.根据权利要求1所述的一种无像差扫描系统装调光路及方法，其特征在于：能够应用于各式扫描光学显微镜如光片显微镜或共聚焦显微镜中。

技术总结
本发明属于光机系统装调领域，设计一种无像差扫描系统装调光路及方法。装调光路包括扫描透镜、透镜支架、振镜、XYZ手动位移台，俯仰角位移台和振镜转接件。该装调方法要求先将扫描透镜1安装在透镜支架上并固定在光学平台上，再将振镜调整到合适高度并且通过调节俯仰角调节架来保证振镜与光学平台垂直，随后调整扫描透镜1和振镜的水平距离，再将扫描透镜2在光路下游通过透镜支架安装进光路并固定于光学平台上，最后使用剪切干涉板检验透镜1和透镜2的距离，调出两透镜的4f系统。本发明提供扫描系统装调方法，解决了扫描系统调节难度大、调节周期长、复杂度高的技术问题，提高了装调效率。

技术研发人员：刘晓杰,陈川,张旻,高倩,薛波,崔渊,吴全玉,贾子彦,贺乃宝,王田虎,俞洋,罗印升,陆智星,殷勇,冯伟财
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8