【技术实现步骤摘要】
一种光轴可标定的集光镜头及光轴标定方法
本专利技术涉及一种光学诊断设备用集光镜头,具体涉及一种光轴可标定的集光镜头及光轴标定方法。
技术介绍
在激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)研究中,几十/数百束高能激光从不同角度同时注入直径达数米的真空靶室,高能激光束分别聚焦后,从位于靶室中心的、尺寸为数毫米的圆柱形黑腔的上下两端注入,在黑腔内完成激光与黑腔的耦合、能量转化及传输、烧灼靶丸、压缩燃料、产生聚变等一系列复杂的物理过程。为了优化驱动参数、实现理想的等熵压缩聚变,必须对黑腔内不同物理过程的特征物理量进行精密诊断,以此来洞悉黑腔内物理过程的演化规律。因光学诊断设备具有非接触测量等优势,在激光聚变物理参数诊断中占有非常重要的地位。其通常采用一个信号光收集镜头置于球形真空靶室内部,收集球心处目标靶发出的待测信号光,并将之传输到真空靶室外,进入系统后继光路及探测器。因球形真空靶室的半径达数米,使得收集镜头和后继光路的间距通常达数米/数十米,光学诊断设备又要求二者要精密同轴,这在实际工程中是很难实现的。因为收集镜头的光轴是虚拟不可见的,使得后继光路的位置确定缺少必要的依据。首先,不可能通过真实打靶、依据产生的信号光来调试光路,因为打靶过程是纳秒级瞬态过程,且大装置的打靶费用极其昂贵;其次,因目标靶所处位置、环境的特殊性,建立模拟可见信号光源也是极其耗时、且浪费大装置资源。因此,迫切需要设计一种光轴指示装置,可实现收集镜头光轴的可视化,为后继光路的同轴安装提供必要的依据。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种光轴可标定的集光镜头,包括集光镜筒(2),其特征在于:还包括激光器(5)、沿激光器(5)出射光路依次设置的可旋转反射棱镜对(8)和电机;/n所述激光器(5)为点状激光器,安装在集光镜筒(2)外壁上,激光器(5)的出射光束平行于集光镜筒(2)母线且指向目标靶(1)方向;/n所述反射棱镜对(8)包括反射镜安装杆(83)、分别设置在反射镜安装杆(83)两端的第一反射镜(81)和第二反射镜(82);所述第一反射镜(81)和第二反射镜(82)的反射面相向设置且镜面夹角为90°;/n所述电机设置在集光镜筒(2)上,且电机的输出轴(9)轴线垂直于激光器(5)出射光束方向与集光镜筒(2)轴线方向所形成的平面;/n所述输出轴(9)与反射镜安装杆(83)连接,电机用于驱动反射棱镜对(8)绕输出轴(9)转动;/n所述集光镜筒(2)上设有供反射棱镜对(8)转动时通过的过孔(25);/n当反射棱镜对(8)转动到反射镜安装杆(83)中心线与集光镜筒(2)轴线垂直时,第一反射镜(81)的反射面与激光器(5)的出射光束夹角为45°,且第二反射镜(82)出射光的光轴与集光镜筒(2)的轴线重合。/n
【技术特征摘要】
1.一种光轴可标定的集光镜头,包括集光镜筒(2),其特征在于:还包括激光器(5)、沿激光器(5)出射光路依次设置的可旋转反射棱镜对(8)和电机;
所述激光器(5)为点状激光器,安装在集光镜筒(2)外壁上,激光器(5)的出射光束平行于集光镜筒(2)母线且指向目标靶(1)方向;
所述反射棱镜对(8)包括反射镜安装杆(83)、分别设置在反射镜安装杆(83)两端的第一反射镜(81)和第二反射镜(82);所述第一反射镜(81)和第二反射镜(82)的反射面相向设置且镜面夹角为90°;
所述电机设置在集光镜筒(2)上,且电机的输出轴(9)轴线垂直于激光器(5)出射光束方向与集光镜筒(2)轴线方向所形成的平面;
所述输出轴(9)与反射镜安装杆(83)连接,电机用于驱动反射棱镜对(8)绕输出轴(9)转动;
所述集光镜筒(2)上设有供反射棱镜对(8)转动时通过的过孔(25);
当反射棱镜对(8)转动到反射镜安装杆(83)中心线与集光镜筒(2)轴线垂直时,第一反射镜(81)的反射面与激光器(5)的出射光束夹角为45°,且第二反射镜(82)出射光的光轴与集光镜筒(2)的轴线重合。
2.根据权利要求1所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:还包括第一限位块(10)和第二限位块(11);
所述第一限位块(10)用于反射镜安装杆(83)中心线与集光镜筒(2)轴线垂直时,对反射镜安装杆(83)的限位;
所述第二限位块(11)用于反射镜安装杆(83)中心线与集光镜筒(2)轴线平行时对反射镜安装杆(83)的限位。
3.根据权利要求1或2所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:还包括设置在集光镜筒(2)外壁且位于激光器(5)和反射棱镜对(8)之间的定位件(6);
所述定位件(6)上设有供激光器(5)出射光束穿过的基准孔(7),所述基准孔(7)的中心线与激光器(5)出射光束的光轴重合。
4.根据权利要求3所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:所述定位件(6)为间隔设置的至少2个。
5.根据权利要求4所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:所述过孔(25)为与反射镜安装杆(83)相适配的长条孔。
6.根据权利要求5所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:所述第一反射镜(81)和第二反射镜(82)均为直角棱镜,斜面为反射面;
所述反射镜安装杆(83)包括直杆(831)和设置在直杆(831)上的2个直角三角形安装块(832),且2个直角三角形安装块(832)的斜面相对设置;
2个直角三角形安装块(832)的斜面上均设有用于放置直角棱镜的凹槽(833);
所述第一反射镜(81)和第二反射镜(82)分别设置在2个直角三角形安装块(832)斜面的凹槽(833)内;
所述直杆(831)上设有与输出轴(9)连接的转轴孔(834)。
7.根据权利要求6所述光轴可标定的集光镜头,其特征在于:所述转轴孔(834)位于直杆(831)的长边上;
所...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫亚东,李奇,许瑞华,王维,韦明智,王军宁,何俊华,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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