一种快速光程扫描装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速光程扫描装置，包括处理器、模数转换器、带通滤波器、SLD光源、平衡探测器、环形器、光纤耦合器、样品臂模块以及参考臂模块；所述样品臂模块包括偏振控制器、第一准直镜、光程模块以及正六面体。本实用新型专利技术通过正六面体以及后向反射镜的作用，使从光纤耦合器输出的光束在正六面体以及后向反射镜之间传播，装置的扫描深度大，另外相对于现有技术通过直线运动调节光程，本实用新型专利技术通过电机转动正六面体，以调节参考臂光束传递的光程，调节速度快，且本装置整体结构简单，易于实现，成本低。

A fast optical path scanning device

The utility model discloses a fast optical path scanning device, which comprises a processor, an analog-to-digital converter, a band-pass filter, a SLD light source, a balance detector, a loop, an optical fiber coupler, a sample arm module and a reference arm module; the sample arm module comprises a polarization controller, a first collimator, an optical path module and a positive six. Facial body. The utility model enables the beam output from the optical fiber coupler to propagate between the regular hexahedron and the backward mirror through the action of the regular hexahedron and the backward mirror. The scanning depth of the device is large. In addition, compared with the prior technology, the optical path is adjusted by linear motion. The utility model rotates the regular hexahedron through the motor to adjust the optical path. The light path transmitted by the reference arm beam has fast adjustment speed, and the overall structure of the device is simple, easy to realize and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种快速光程扫描装置
本技术涉及相干层析成像
，更具体地说涉及一种快速光程扫描装置。
技术介绍
光学相干层析成像技术是一种基于低相干光干涉原理，是一种非接触、高精度的探测技术。光学相干层析成像技术分有时域光学相干层析成像、频域光学相干层析成像和扫频光学相干层析成像。时域光学相干层析成像是基于迈克尔逊干涉仪，通过光学延迟线对探测方向纵向进行光程扫描。该方法是通过光电二极管对参考臂和样品臂调制的光信号进行探测。频域光学相干层析成像是基于时域光学相干层析成像技术发展而来，频域光学相干层析成像是利用分光光学元件对调制的光信号进行检测，对光谱信号进行傅里叶变换重建出深度方向的信息。该方法扫描速度远远超过时域相干层析成像技术，现用于影像成像设备中。扫频光学相干层析成像技术速度比频域光学相干层析成像技术还要快，可以用于大范围大深度成像，但是扫频光学相干层析成像技术的成本昂贵，商业应用价值不高。在工业检测领域，非接触自动化检测越来越被重视，特别是高精度的检测手段更是未来发展的方向。在工业检测方面，对检查时间要求不高，但是对检查的精度和重复性要求高。对于接触式测量，虽然测量精度很高，但检查手段中人为误差是难以解决的。使用光学相干层析成像技术可以解决上述问题，可以快速高精度实现检测，同时操作人员不需要做任何操作，可以实现自动化检测。但是其有一个技术难题：对于纵向深度较大的检测是比较困难的，时域光学相干层析成像技术可以实现，但是光学延迟线需要的时间太长了，频率光学相干层析成像技术扫描深度有限，而扫频光学相干层析成像技术的成本太高了。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：如何实现高速、扫描深度高且成本较低的光学相干层析成像装置。本技术解决其技术问题的解决方案是：一种快速光程扫描装置，包括处理器、模数转换器、带通滤波器、SLD光源、平衡探测器、环形器、光纤耦合器、样品臂模块以及参考臂模块；所述环形器配置有输入端、第一输出端以及第二输出端，所述环形器从输入端输入的光信号先后传输到第一输出端以及第二输出端，所述光纤耦合器配置有信号输入端、干涉信号输出端以及两个信号分支端；所述SLD光源与环形器输入端相连，所述环形器的第一输出端与光纤耦合器的信号输入端相连，所述光纤耦合器的两个信号分支端分别与样品臂模块以及参考臂模块相连，所述光纤耦合器干涉信号输出端以及环形器第二输出端分别与平衡探测器输入端相连，所述平衡探测器输出端与带通滤波器输入端相连，所述带通滤波器输出端与模数转换器输入端相连，所述模数转换器输出端与处理器输入端相连；所述样品臂模块包括偏振控制器、第一准直镜、光程模块以及正六面体，所述正六面体的四个侧面均贴有增透膜和增反膜，所述光程模块包括后向反射镜以及耦合反射镜，所述光纤耦合器的一个信号分支端所输出的光束先后通过偏振控制器以及第一准直镜进入到正六面体内，经过正六面体内部反射，光束从正六面体出射到达后向反射镜，经过后向反射镜平移反射，重新进入到正六面体内，再次经过正六面体内部反射，光束从正六面体出射到达耦合反射镜，经耦合反射镜反射的光束通过第一准直镜进入到光纤耦合器的信号分支端。作为上述技术方案的进一步改进，所述光程模块中的后向反射镜配置有多个，多个所述后向反射镜均设置在正六面体外部，从光纤耦合器的一个信号分支端输出的光束，通过第一准直镜后，在正六面体和各个后向反射镜之间传递，最后光束从正六面体出射到达耦合反射镜，经耦合反射镜反射的光束通过第一准直镜进入到光纤耦合器的信号分支端。作为上述技术方案的进一步改进，所述样品臂模块包括第二准直镜以及聚光透镜，所述从光纤耦合器的另一个信号分支端输出的光束先后通过第二准直镜以及聚光透镜照射在待测样品中。本技术的有益效果是：本技术通过正六面体以及后向反射镜的作用，使从光纤耦合器输出的光束在正六面体以及后向反射镜之间传播，装置的扫描深度大，另外相对于现有技术通过直线运动调节光程，本技术通过电机转动正六面体，以调节参考臂光束传递的光程，调节速度快，且本装置整体结构简单，易于实现，成本低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是本技术的装置整体连接示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本专利技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。参照图1，本技术公开了一种快速光程扫描装置，包括处理器、模数转换器、带通滤波器、SLD光源、平衡探测器、环形器、光纤耦合器、样品臂模块以及参考臂模块；所述环形器配置有输入端、第一输出端以及第二输出端，所述环形器从输入端输入的光信号先后传输到第一输出端以及第二输出端，所述光纤耦合器配置有信号输入端、干涉信号输出端以及两个信号分支端；所述SLD光源与环形器输入端相连，所述环形器的第一输出端与光纤耦合器的信号输入端相连，所述光纤耦合器的两个信号分支端分别与样品臂模块以及参考臂模块相连，所述光纤耦合器干涉信号输出端以及环形器第二输出端分别与平衡探测器输入端相连，所述平衡探测器输出端与带通滤波器输入端相连，所述带通滤波器输出端与模数转换器输入端相连，所述模数转换器输出端与处理器输入端相连；所述样品臂模块包括偏振控制器、第一准直镜1、光程模块以及正六面体4，所述正六面体4的四个侧面均贴有增透膜和增反膜，所述光程模块包括后向反射镜3以及耦合反射镜2，所述光纤耦合器的一个信号分支端所输出的光束先后通过偏振控制器以及第一准直镜1进入到正六面体4内，经过正六面体4内部反射，光束从正六面体4出射到达后向反射镜3，经过后向反射镜3平移反射，重新进入到正六面体4内，再次经过正六面体4内部反射，光束从正六面体4出射到达耦合反射镜2，经耦合反射镜2反射的光束通过第一准直镜1进入到光纤耦合器的信号分支端。具体地，本技术中，所述环形器能让光束单向通过，同时保证反射回来的光束可以探测到。所述平衡探测器是将光信号转换成电信号，而且能够将共模直流信号虑除。所述偏振控制器用于改变光束在光纤内部的偏振态，使干涉达到最优效果。本技术所述装置，在使用过程中，所述光纤耦合器的一个信号分支端所输出的光束先后通过偏振控制器以及第一准直镜1之后的传递路径如下：光束从正六面体4的一个面入射，此处将该面定义为前端面，光束在前端面发生折射，入射后光线到达后端面，在后端面发生反射，到达右端面，在右端面发生反射，回到前端面并在前端面折射出射，到达设置在正六面体4外部的后向反射镜3，所述后向反射镜3实际上包括呈一定夹角的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速光程扫描装置，其特征在于：包括处理器、模数转换器、带通滤波器、SLD光源、平衡探测器、环形器、光纤耦合器、样品臂模块以及参考臂模块；所述环形器配置有输入端、第一输出端以及第二输出端，所述环形器从输入端输入的光信号先后传输到第一输出端以及第二输出端，所述光纤耦合器配置有信号输入端、干涉信号输出端以及两个信号分支端；所述SLD光源与环形器输入端相连，所述环形器的第一输出端与光纤耦合器的信号输入端相连，所述光纤耦合器的两个信号分支端分别与样品臂模块以及参考臂模块相连，所述光纤耦合器干涉信号输出端以及环形器第二输出端分别与平衡探测器输入端相连，所述平衡探测器输出端与带通滤波器输入端相连，所述带通滤波器输出端与模数转换器输入端相连，所述模数转换器输出端与处理器输入端相连；所述样品臂模块包括偏振控制器、第一准直镜(1)、光程模块、正六面体(4)以及驱动正六面体(4)转动的电机，所述正六面体(4)的四个侧面均贴有增透膜和增反膜，所述光程模块包括后向反射镜(3)以及耦合反射镜(2)，所述光纤耦合器的一个信号分支端所输出的光束先后通过偏振控制器以及第一准直镜(1)进入到正六面体(4)内，经过正六面体(4)内部反射，光束从正六面体(4)出射到达后向反射镜(3)，经过后向反射镜(3)平移反射，重新进入到正六面体(4)内，再次经过正六面体(4)内部反射，光束从正六面体(4)出射到达耦合反射镜(2)，经耦合反射镜(2)反射的光束通过第一准直镜(1)进入到光纤耦合器的信号分支端。...

【技术特征摘要】
1.一种快速光程扫描装置，其特征在于：包括处理器、模数转换器、带通滤波器、SLD光源、平衡探测器、环形器、光纤耦合器、样品臂模块以及参考臂模块；所述环形器配置有输入端、第一输出端以及第二输出端，所述环形器从输入端输入的光信号先后传输到第一输出端以及第二输出端，所述光纤耦合器配置有信号输入端、干涉信号输出端以及两个信号分支端；所述SLD光源与环形器输入端相连，所述环形器的第一输出端与光纤耦合器的信号输入端相连，所述光纤耦合器的两个信号分支端分别与样品臂模块以及参考臂模块相连，所述光纤耦合器干涉信号输出端以及环形器第二输出端分别与平衡探测器输入端相连，所述平衡探测器输出端与带通滤波器输入端相连，所述带通滤波器输出端与模数转换器输入端相连，所述模数转换器输出端与处理器输入端相连；所述样品臂模块包括偏振控制器、第一准直镜(1)、光程模块、正六面体(4)以及驱动正六面体(4)转动的电机，所述正六面体(4)的四个侧面均贴有增透膜和增反膜，所述光程模块包括后向反射镜(3)以及耦合反射镜(2)，所述光纤耦合器的一个信号分支端所输出的光束先后通过偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩定安，曾亚光，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44