共焦抛物面反射扩束镜制造技术

本发明专利技术公开了一种共焦抛物面反射扩束镜，共焦抛物面反射扩束镜中，第一抛物面反射镜具有第一曲率半径，第二抛物面反射镜具有第二曲率半径，第二抛物面反射镜和第一抛物面反射镜共焦同轴，入射光束沿光轴入射到第一抛物面反射镜，光轴旋转90

【技术实现步骤摘要】
共焦抛物面反射扩束镜


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种共焦抛物面反射扩束镜。

技术介绍

[0002]由于激光器发出的典型激光束直径很小并存在一定的发散角，在激光测距、光源扩束等领域中，对激光具有远距离传输要求且出射光斑需远大于激光器光斑，所以需要对激光光束进行扩束准直。目前广泛应用的扩束系统有两类，一是适用于小倍率扩束的透射式激光扩束系统，当激光口径增大时，透镜口径也随之增大，从而导致球差、慧差等与透镜口径有关的像差增大。二是没有色差的反射式扩束系统，能够实现大倍率扩束。如常用的离轴格里高利反射式扩束系统和由离轴抛物面镜组成的反射式扩束系统。但离轴格里高利系统的主副镜之间水平距离较远，装调所需的镜筒很长，两离轴抛物面镜组成的反射式扩束系统在高倍数扩束时又需要很大的离轴量，成本高，体积大。
[0003]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种共焦抛物面反射扩束镜，克服了透射式激光扩束系统存在的与透镜口径有关的像差问题，通过两次反射扩束实现了反射式扩束系统的小型化，在相同的扩束倍数情况下，大幅度减小了反射式扩束镜的体积，降低了成本，能够实现激光的25倍准直扩束。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术的一种共焦抛物面反射扩束镜包括，
[0007]第一抛物面反射镜，其具有第一曲率半径，
[0008]第二抛物面反射镜，其具有第二曲率半径，第二曲率半径大于第一曲率半径，第二抛物面反射镜和第一抛物面反射镜共焦同轴，二者顶点距离为二者的焦距之和，入射光束沿光轴入射到第一抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后入射到第二抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后与入射光束方向相反以第一次扩束，
[0009]第一双平面反射镜，其接收且反射第一次扩束后的入射光束，并将光轴旋转90
°
，
[0010]第二双平面反射镜，其接收且反射来自第一双平面反射镜的反射光束，并将其光轴旋转90
°
，使得反射光束沿光轴入射到第一抛物面反射镜，
[0011]第一抛物面反射镜将光轴旋转90
°
后入射到第二抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后与入射光束方向相反以第二次扩束。
[0012]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第一双平面反射镜包括，
[0013]第一平面反射镜，其接收来自第一次反射扩束的入射光束，
[0014]第二平面反射镜，其接收来自第一平面反射镜的光束，并将光束反射，第一平面反射镜与第二平面反射镜夹角为45
°
使光束与第一次反射扩束的入射光束方向垂直。
[0015]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，第一平面反射镜与竖直方向的夹角为30
°
。
[0016]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第二双平面反射镜包括，
[0017]第三平面反射镜，其接收来自第一双平面反射镜的入射光束，
[0018]第四平面反射镜，其接收来自第三平面反射镜的光束，并将光束反射，使光束与第一次反射扩束的入射光束方向相反，并垂直入射到第一抛物面反射镜上。
[0019]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第三平面反射镜与第四平面反射镜夹角为45
°
。
[0020]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第四平面反射镜与竖直方向夹角为30
°
。
[0021]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，第二曲率半径为150mm，第一曲率半径为30mm。
[0022]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，第一抛物面反射镜或第二抛物面反射镜满足非球面公式：其中，r为曲率半径，k＝
‑
1，c为曲率半径的导数。
[0023]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第一抛物面反射镜的中心轴线与第二抛物面反射镜的中心轴线共线，且第一双平面反射镜和第二双平面反射镜相对于第一抛物面反射镜的中心轴线对称或第二抛物面反射镜的中心轴线对称。
[0024]所述的一种共焦抛物面反射扩束镜中，所述第一平面反射镜和第四平面反射镜相对于第一抛物面反射镜的中心轴线对称或第二抛物面反射镜的中心轴线对称，所述第二平面反射镜和第三平面反射镜相对于第一抛物面反射镜的中心轴线对称或第二抛物面反射镜的中心轴线对称。
[0025]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种共焦抛物面反射扩束镜，具有以下有益效果：本专利技术所述的一种共焦抛物面反射扩束镜通过两个双平面反射镜改变出射光的方向，能够重复利用共焦抛物面反射镜进行两次扩束，大幅度减小了单次反射所需的抛物面反射镜的离轴量，减小了体积，节约了加工成本。双平面反射镜主要作用是通过正反两面反射光束，当双平面反射镜作为一个刚体转动时，只要入射光线方向不变，出射光线的方向就不会改变。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的结构示意图；
[0028]图2是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的光束第一次扩束原理示意图；
[0029]图3是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的第一双平面反射镜的工作原理示意图；
[0030]图4是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的第二双平面反射镜的工作原理示意图；
[0031]图5是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的第二次反射扩束工作原理示意图；
[0032]图6是共焦抛物面反射扩束镜一个实施例的光路结构示意图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图1至图6，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共焦抛物面反射扩束镜，其特征在于，其包括，第一抛物面反射镜，其具有第一曲率半径，第二抛物面反射镜，其具有第二曲率半径，第二曲率半径大于第一曲率半径，第二抛物面反射镜和第一抛物面反射镜共焦同轴，二者顶点距离为二者的焦距之和，入射光束沿光轴入射到第一抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后入射到第二抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后与入射光束方向相反以第一次扩束，第一双平面反射镜，其接收且反射第一次扩束后的入射光束，并将光轴旋转90
°
，第二双平面反射镜，其接收且反射来自第一双平面反射镜的反射光束，并将其光轴旋转90
°
，使得反射光束沿光轴入射到第一抛物面反射镜，第一抛物面反射镜将光轴旋转90
°
后入射到第二抛物面反射镜，光轴旋转90
°
后与入射光束方向相反以第二次扩束。2.根据权利要求1所述的一种共焦抛物面反射扩束镜，其特征在于，优选的，所述第一双平面反射镜包括，第一平面反射镜，其接收来自第一次反射扩束的入射光束，第二平面反射镜，其接收来自第一平面反射镜的光束，并将光束反射，第一平面反射镜与第二平面反射镜夹角为45
°
使光束与第一次反射扩束的入射光束方向垂直。3.根据权利要求1所述的一种共焦抛物面反射扩束镜，其特征在于，第一平面反射镜与竖直方向的夹角为30
°
。4.根据权利要求2所述的一种共焦抛物面反射扩束镜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈和，孙雨婷，陈思颖，张寅超，郭磐，檀望舒，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：