一种光纤光斑整形透镜组合制造技术

一种光纤光斑整形透镜组合，包括透镜Ⅰ和透镜Ⅱ；透镜Ⅰ入光面为准直面型，透镜Ⅰ出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜；透镜Ⅱ的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。本实用新型专利技术的有益效果是：发光均匀，结构简单，且可通过需求来调节发光角度，在一定的距离可以得到任意长宽比的光斑。

A combination of optical fiber spot shaping lens

A combination of optical fiber facula shaping lens, including lens I and lens II; lens I is a quasi straight face type, and the lens I surface is a concave cylindrical mirror in vertical or horizontal direction, and the surface and surface of the lens II are vertical to a concave cylindrical face, and the square direction of the water is a convex cylindrical face, and the face type is vertical. A surface formed by the intersection of a concave surface and a horizontal convex surface. The beneficial effect of the utility model is that the luminescence is uniform, the structure is simple, and the light angle can be adjusted by the demand, and the spot of any length and width ratio can be obtained at a certain distance.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光斑整形透镜组合
本技术涉及一种光学元件，具体涉及一种光纤光斑整形透镜组合。
技术介绍
光纤照明技术的大规模应用始于上世纪60年代，如今随着光源技术的发展，光纤照明应用领域得到不断拓展，特别是医疗照明、机器自动化控制、激光照明灯领域有着不可取代的地位。但是，在实际使用中，光源发出特定波长的光通过光纤，由于绝大多数光纤端面为凹面，而光是向两边扩散的，从而常会出现光纤出光端光斑中心有暗区，造成光斑不均匀的现象。此外，光纤出光后发光角度也往往不能满足需求，需要对其进行整形后使用。因而，现有的光纤照明中，存在着光斑不均匀以及光斑发光角度不能满足需求的不足。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光纤光斑整形透镜组合，它不仅解决了光纤照明中出现的光斑不均匀问题，还可以对光斑发光角度进行调整，从而得到特定大小以及特定角度的光斑。本技术的目的是通过这样的技术方案实现的。本技术提供一种光纤光斑整形透镜组合，其包括透镜Ⅰ和透镜Ⅱ；透镜Ⅰ入光面为准直面型，透镜Ⅰ出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜；透镜Ⅱ的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。光束由光源发出经透镜Ⅰ入光面，由于其入光面为准直面型，将光束进行准直后由出光面发出；透镜Ⅰ出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜，透镜Ⅱ的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面；通过透镜Ⅰ出光面与透镜Ⅱ的入光面和出光面不同面型的组合，使得光束发出的光斑均匀，同时对光束进行整形后使用。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下的优点：发光均匀，结构简单，且可通过需求来调节发光角度，在一定的距离可以得到任意长宽比的光斑。附图说明图1为本技术的一种示意图；图2为本技术光路的一种示意图；图3为本技术光路的第二种示意图；图4为本技术产生光斑的一种点列示意图。1.光纤；2.光束；3.透镜Ⅰ；4.透镜Ⅱ；5.接收面。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1至图3所示，本技术一种光纤光斑整形透镜组合，包括透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4；透镜Ⅰ3入光面为准直面型，透镜Ⅰ3出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜；透镜Ⅱ4的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。光束2由光源发出经透镜Ⅰ3入光面，由于其入光面为准直面型，将光束2进行准直后由出光面发出；透镜Ⅰ3出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜，透镜Ⅱ4的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面；通过透镜Ⅰ3出光面与透镜Ⅱ4的入光面和出光面不同面型的组合，使得光束2发出的光斑均匀，同时对光束2进行整形后使用。进一步地，透镜Ⅱ4的入光面和出光面均为水平方向为凹柱面面型，垂直方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面；这样的设计可以满足更多的光束的角度的设计来满足更高的整形需求。进一步地，在垂直方向上，透镜Ⅰ3第二面垂直方向焦距为fy1与透镜Ⅱ4垂直方向第一面焦距fy2和透镜Ⅱ4第二面垂直方向fy3经过叠加将光束2发光半角度改变为θy，其中，-75°＜θy＜75°；d为透镜厚度,D为两个透镜之间的间隔；透镜的光学间隔为Δ，则Δ=d-fy2+fy3，fy＇=fy2fy3/Δ，fy=fy1fy＇/（fy1+fy＇-D），光纤经过准直后光斑的半高为Hy,则出光角度θy=arctan（Hy/fy）；在水平方向上，透镜Ⅱ4水平方向第一面fx1和水平方向第二面fx2经过叠加，将改变光束的水平方向发光半角度θx,其中，-75°＜θx＜75°,d为透镜厚度；透镜的光学间隔为Δ，则Δ=d-fx1+fx2，fx=fx1fx2/Δ，光纤经过准直后光斑的半高为Hx,则出光角度θy=arctan（Hx/fx）。根据需求来进行参数的设置，进而达到相应的效果。进一步地，准直面型为球面或非球面；其作用就是对光束2进行准直，方便下一步的角度调整。进一步地，透镜Ⅰ3和透镜Ⅱ4的入光面和出光面均可设有增透膜；使更多的光束2通过透镜，节省能量，使用更小的能量达到更好的效果。如图4所示，点列图为1:3的-椭圆光斑，整形出的光斑大小为21mm*7mm，发光角度为垂直方向半角60°，水平方向半角为-30°。产生此光斑的参数选择为：透镜Ⅱ4的第一面为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，此面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面，凹型柱面的半径为R=20mm，然后以凹型柱面的中心线为导向割一个与之垂直的凸型柱面，凸柱面的半径与凹柱面相等；透镜Ⅱ4的第二面亦如此。透镜的面型亦可更改为垂直方向为凸面，水平方向为凹面，凹型柱面的半径为20mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光斑整形透镜组合，其特征在于：包括透镜Ⅰ和透镜Ⅱ；透镜Ⅰ入光面为准直面型，透镜Ⅰ出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜；透镜Ⅱ的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。

【技术特征摘要】
1.一种光纤光斑整形透镜组合，其特征在于：包括透镜Ⅰ和透镜Ⅱ；透镜Ⅰ入光面为准直面型，透镜Ⅰ出光面为垂直或水平方向出光面为凹柱面镜；透镜Ⅱ的入光面和出光面均为垂直方向为凹柱面面型，水平方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。2.根据权利要求1所述的光纤光斑整形透镜组合，其特征在于：透镜Ⅱ的入光面和出光面均为水平方向为凹柱面面型，垂直方向为凸柱面面型，其面型为垂直凹面和水平凸面相交形成的面。3.根据权利要求1或2所述的光纤光斑整形透镜组合，其特征在于：在垂直方向上，透镜Ⅰ第二面垂直方向焦距为fy1与透镜Ⅱ垂直方向第一面焦距fy2和透镜Ⅱ第二面垂直方向fy3经过叠加将光束发光半角度改变为θy，其中，θy＜75°；d为透镜厚度,D为两个透镜之间的间隔；透镜的光学间隔为Δ，则Δ=d-fy2+fy3，f...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，刘征平，杨仲奎，
申请(专利权)人：重庆光遥光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50