一种基于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜制造技术

本发明专利技术公开了一种基于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜，可广泛用于基于铷谱灯的原子光频标领域，如原子钟、原子磁力仪、原子陀螺仪等系统的光路中；通过半球面接收铷谱灯光线，一个自由曲面对入射的边缘光线进行全反射进入到光电探测器，另一个自由曲面对入射的中心光线进行折射，使其聚焦到光电探测器，不仅可以将铷谱灯中心光线实现聚焦，也可以利用全反射原理聚焦铷谱灯发出的边缘光线，进而提高铷谱灯参与原子作用的有效光能，经试验证明可以将探测器上所接收到的光能提高8倍以上。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜
本专利技术属于原子光频标
，具体涉及一种用于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜。
技术介绍
由于铷谱灯的发光形式不具有激光的准直性，而是一种与铷谱灯外形有关的发散式发光形式。在现有基于铷谱灯原子光频标系统中，在不应用光学聚焦装置的情况下，探测器能够探测到的有效光能量仅为铷谱灯总能量的10-3这一量级。目前已有的聚光方法是在铷谱灯与探测器之间加入单片正透镜，透镜的焦距恰好位于铷灯的中心位置，进而实现对铷谱灯发出的中心光线的会聚效果。然而单片正透镜由于口径以及作用距离的限制，无法对铷谱灯发散角较大的边缘光线进行会聚，因而效果有限。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜，可以在保证铷谱灯中心光束实现聚焦同时，也能够会聚铷灯发出的边缘光线，从而大幅提高探测器上所接收到的光能。一种用于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜，包括内凹的半球面AA′、自由曲面AB、平面BC、平面CD，自由曲面DD′、平面D′C′、平面C′B′以及自由曲面A′B′；其中，半球面AA′的球心O与铷谱灯(1)的中心重合，过光心O的光轴分别过半球面AA′的顶点F以及自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜，其特征在于，包括内凹的半球面AA′、自由曲面AB、平面BC、平面CD，自由曲面DD′、平面D′C′、平面C′B′以及自由曲面A′B′；其中，半球面AA′的球心O与铷谱灯(1)的中心重合，过光心O的光轴分别过半球面AA′的顶点F以及自由曲面DD′的顶点E；自由曲面AB与自由曲面A′B′之间、平面BC与平面C′B′之间、平面CD与平面D′C′之间均相对于光轴对称；平面BC垂直于光轴，平面CD平行于光轴；四分之一球面AF的顶点设为点P；四分之一球面A′F的顶点设为点P′；自由曲面AB用于接收从面AP透射进入的铷谱灯(1)光线，并对其进行全反射，并经平面BC进入到...

【技术特征摘要】
1.一种用于铷谱灯的自由曲面聚焦透镜，其特征在于，包括内凹的半球面AA′、自由曲面AB、平面BC、平面CD，自由曲面DD′、平面D′C′、平面C′B′以及自由曲面A′B′；其中，半球面AA′的球心O与铷谱灯(1)的中心重合，过光心O的光轴分别过半球面AA′的顶点F以及自由曲面DD′的顶点E；自由曲面AB与自由曲面A′B′之间、平面BC与平面C′B′之间、平面CD与平面D′C′之间均相对于光轴对称；平面BC垂直于光轴，平面CD平行于光轴；四分之一球面AF的顶点设为点P；四分之一球面A′F的顶点设为点P′；自由曲面AB用于接收从面AP透射进入的铷谱灯(1)光线，并对其进行全反射，并经平面BC进入到光电探测器(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔敬忠，客洪亮，涂建辉，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃,62