光源及其工作方法技术

本发明专利技术提供了一种光源及其工作方法，所述光源包括：发光体，所述发光体固定在支架上；支架，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；固定件，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；光准直器件，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；弹性件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；压电器件，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间。本发明专利技术具有精度高、结构简单、低成本等优点。

Light source and working method thereof

The present invention provides a light source and its working methods, including the light source: the luminous body, the luminous body is fixed on the bracket; the bracket, bracket for supporting the luminous body, the bracket form for the light emitting optical channel light through the fixed piece; the fixing piece is arranged in the bracket, suitable for the light emitted through the light collimating device; the light collimating device fixed on the optical path of the incident light is collimated, the emergent light; elastic element, the elastic element is arranged on the light collimating device along the axial direction on the side department; piezoelectric devices, the piezoelectric and elastic piece are respectively arranged in the light beam along the axis of the two sides, the light collimating device, elastic element and piezoelectric device is constrained between the bracket and the fixing piece. The invention has the advantages of high precision, simple structure, low cost, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电分析，特别涉及光源及方法。
技术介绍
在气体传感器中，二极管激光器的输出光是高度发散的，因此需要使用准直光学元件，例如准直透镜。而准直透镜的引入会使得激光器与透镜之间产生干涉：激光器发出的垂直入射到透镜后表面的激光会有部分反射回激光器，在激光器的前窗口发生反射，再次垂直入射到透镜后表面，前后两次的出射光会形成一个干涉。在测量气体吸收信号的过程中，干涉形成的条纹将会极大地降低气体检测限，因此需要极力避免或者消除。传统消除准直透镜和激光器间光学干涉噪声的方法有：1.透镜镀增透膜，镀增透膜只能一定程度上减小干涉强度，并不能很好地抑制光学噪声，而且镀膜透镜的透过率会随日常擦拭和镜面污染降低；2.透镜和光轴成一定角度。当透镜轴线和光轴的夹角较小时，光学干涉噪声的抑制能力较差；当透镜和光轴夹角较大时，将存在很严重的像差，光束准直效果差。
技术实现思路
为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了一种光学噪声低、成本低的光源。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种光源，所述光源包括：发光体，所述发光体固定在支架上；支架，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；固定件，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；光准直器件，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；弹性件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；压电器件，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间。根据上述的光源，优选地，所述支架为套筒，所述套筒为一端具有径向部分的套筒。根据上述的光源，优选地，所述光准直器件、弹性件和压电器件处于所述支架或固定件的内侧。根据上述的光源，优选地，所述固定件和支架之间通过螺母匹配。根据上述的光源，可选地，沿着所述出射光的光路方向上，所述压电器件、光准直器件及弹性件正向或反向依次设置。根据上述的光源，优选地，所述发光体是激光器。根据上述的光源，可选地，所述支架上具有阻挡所述弹性件或压电器件的台阶。根据上述的光源，优选地，所述压电器件对称地设置在所述光准直器件的侧部。本专利技术的目的还在于提供了上述光源的工作方法，该专利技术目的通过以下技术方案得以实现：根据上述的光源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：(A1)发光体发出的出射光穿过光学通道；(A2)出射光被光准直器件准直；(A3)准直后的出射光从固定件射出；在上述过程中，压电器件产生位移，使得所述光准直器件来回移动。根据上述的工作方法，优选地，所述压电器件、光准直器件及弹性件被支架、固定件挤压。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：1.在发光体出光过程中，利用压电材料(周期性地微米量级地)调整光准直器件和发光体之间的距离，从而消除了干涉带来的光学噪声；光准直器件表面镀增透膜，进一步降低了光学噪声；2.发光体的出射光的光轴与光准直器件的轴线的夹角可为零，提高了出射光的准直效果；3.各器件价廉易得，使得整个光源成本低。附图说明参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：图1是根据本专利技术实施例的光源的结构简图。具体实施方式图1和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由此，本专利技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1：图1示意性地给出了本实施例的光源的结构简图，如图1所示，所述光源包括：发光体2，用于发射单色光；所述发光体固定在支架上；支架1，如圆形套筒，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；固定件6，如一端具有径向部分的圆形套筒，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；固定件和支架之间通过螺纹配合，实现可拆卸；光准直器件4，如凸透镜，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；弹性件5，如橡胶件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；压电器件3，如压电陶瓷，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间，使得当压电器件发生位移时，所述光准直器件随之来回移动，从而不断地调整发光体和光准直器件之间的距离。本专利技术实施例的上述光源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：(A1)发光体发出的出射光穿过光学通道；(A2)出射光被光准直器件准直；(A3)准直后的出射光从固定件射出；在上述过程中，压电器件产生位移，使得所述光准直器件来回平移。实施例2：根据本专利技术实施例1的光源及其工作方法在激光气体分析仪中的应用例。如图1所示，在该应用例中，发光体2选用可调谐半导体激光器；所述支架1采用圆形套筒，临着固定件的一端12的外径较小(与支架的临着发光体的一端的外径相比)，但内径较大(与支架的临着发光体的一端的内径相比)，从而在内部形成环形台阶，且具有外螺纹，临着发光体的一端11的外径较大，但内径较小；所述发光体1固定在支架的外径较大一端的端部；固定件6采用一端具有径向部分62的圆形套筒，该套筒内具有内螺纹，与所述外螺纹匹配；压电器件3采用压电陶瓷，对称地分布在所述环形台阶上，压电器件的线缆穿过支架，压电陶瓷的振幅微米量级，谐振频率可达几百千赫兹；沿着激光器出射光方向上的压电器件的背对台阶的一侧设有光准直器件4，采用平-凸透镜，透镜的轴线与出射光的光轴间夹角为零，透镜镀有便于所述激光器出射光穿过的增透膜，凸面背对所述激光器；弹性件5采用橡胶材质，如O型圈，所述压电器件、光准直器件和弹性件依次排列地处于所述支架的内径较小部分的内侧，处于激光器出射光的光路上；固定件的轴向部分61套在所述支架的外径较小部分的外侧，径向部分62阻挡弹性件，使得在沿着激光器出射光的方向上，压电器件、光准直器件和弹性件被挤压在支架和固定件之间。上述光源的工作方法，所述工作方法包括以下步骤：(A1)激光器发出的激光穿过支架内的光学通道；(A2)出射光被平-凸透镜准直；(A3)准直后的出射光从固定件射出；在上述过程中，压电陶瓷产生位移，使得平-凸透镜来回平移，不断地调整激光器和透镜之间的距离(但激光的光轴与透镜轴线的夹角仍然为零)，消除了激光器和透镜之间的由于干涉产生的光学噪声。实施例3：根据本专利技术实施例1的光源及其工作方法在激光气体分析仪中的应用例，与实施例2不同的是：1.支架具有临着激光器的内径较小部分、临着固定件的内径较大部分，内径较大部分的内侧具有内螺纹；与所述支架相匹配的，固定件具有外螺纹；2.沿着激光器的出射光方向上，弹性件、光准直器件和压电器件依次布置在固定件内侧，并被台阶和固定件挤压，从而当压电器件具有位移时，光准直器件发生来回移动。上述实施例仅是示例性地给出了发光体是激光器，当然还可以是其他发光体，如LED等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源，其特征在于：所述光源包括：发光体，所述发光体固定在支架上；支架，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；固定件，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；光准直器件，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；弹性件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；压电器件，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间。

【技术特征摘要】
1.一种光源，其特征在于：所述光源包括：发光体，所述发光体固定在支架上；支架，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；固定件，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；光准直器件，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；弹性件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；压电器件，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间。2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于：所述支架为套筒，所述套筒为一端具有径向部分的套筒。3.根据权利要求1所述的光源，其特征在于：所述光准直器件、弹性件和压电器件处于所述支架或固定件的内侧。4.根据权利要求1所述的光源，其特征在于：所述固定件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，陶俊，向少卿，孙文婷，李一帆，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31