本发明专利技术公开了一种多模光纤匀光装置，包括沿光轴方向依次分布的整形组件、匀光组件及聚光元件；其中，所述整形组件，用于对光纤发出的激光进行整形以符合匀光组件的输入要求；所述匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光；所述聚光元件，用于对匀光后的激光进行聚焦；所述聚光元件包括显微物镜。本发明专利技术实施例体积小、适用性强且可配合物镜使用，可广泛应用于光学元件领域。元件领域。元件领域。
【技术实现步骤摘要】
一种多模光纤匀光装置
[0001]本专利技术涉及光学元件领域，尤其涉及一种多模光纤匀光装置。
技术介绍
[0002]现有的用于基因测序领域的激光器普遍为NA0.22的多模光纤输出的激光器，其光强分布为超高斯分布，光源中心与周边强度分布不均。荧光基团的量子效率普遍较低，为了将视野边缘的样品也激发出足够的信噪比，需要将光强调至足够大，但与此同时，中心光强也会同时提高，可能损伤样品，造成光毒性导致样品光漂白。另一方面，目前市面上现有的匀光整形光学元件普遍为整套镜头的结构，体积大、造价高，仅可针对标准高斯光束进行匀化整形，无法匀化特定的超高斯光束，适用性差，且光源经过匀光整形元件后直接匀光，无法和显微物镜配套使用，难以保证物镜焦面处的光强分布均匀。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种多模光纤匀光装置，体积小、适用性强且可配合物镜使用。
[0004]本专利技术实施例提供了一种多模光纤匀光装置，包括沿光轴方向依次分布的整形组件、匀光组件及聚光元件；其中，
[0005]所述整形组件，用于对光纤发出的激光进行整形以符合匀光组件的输入要求；
[0006]所述匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光；
[0007]所述聚光元件，用于对匀光后的激光进行聚焦；所述聚光元件包括显微物镜。
[0008]可选地，所述整形组件包括依次沿光轴方向分布的第一球面透镜和第二球面透镜，所述匀光组件包括依次沿光轴方向分布的第一偶次非球面透镜和第二偶次非球面透镜；其中，/>[0009]由所述第一球面透镜和所述第二球面透镜组成的整形组件，用于减少激光的孔径角；
[0010]由所述第一偶次非球面透镜和所述第二偶次非球面透镜组成的匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光。
[0011]可选地，所述第一球面透镜和所述第二球面透镜均为平凸透镜且远离所述光纤一侧的表面为平面。
[0012]可选地，所述第一球面透镜和所述第二球面透镜之间满足以下关系：
[0013][0014]其中，λ表示激光波长，f1表示所述第一球面透镜的焦距，f2表示所述第二球面透镜的焦距，d表示所述第一球面透镜与所述第二球面透镜的间距。
[0015]可选地，所述第一球面透镜的焦距满足以下关系：
[0016]1.4
×
105λ≤f1≤1.6
×
105λ
[0017]可选地，所述第二球面透镜的焦距满足以下关系：
[0018]1.8
×
105λ≤f2≤2
×
105λ
[0019]可选地，所述第一偶次非球面透镜和所述第二偶次非球面透镜满足以下关系：
[0020][0021][0022]其中，z表示偶次非球面透镜表明的面型，c表示曲率，k表示圆锥系数，α1表示2阶非球面系数，α2表示4阶非球面系数，α3表示6阶非球面系数，α4表示8阶非球面系数，x、y表示非球面表面的坐标位置。
[0023]可选地，所述第一偶次非球面透镜和所述第二偶次非球面透镜的材料均为塑料。
[0024]可选地，所述整形组件包括第三球面透镜、所述匀光组件包括第一鲍威尔棱镜和/或第二鲍威尔棱镜，当所述匀光组件包括第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜，所述第一鲍威尔棱镜和所述第二鲍威尔棱镜相互垂直；其中，
[0025]由所述第三球面透镜组成的整形组件，用于对激光进行准直；
[0026]所述第一鲍威尔棱镜，用于对整形后的激光在第一方向上进行匀光；
[0027]所述第二鲍威尔棱镜，用于对整形后的激光在第二方向上进行匀光；所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
[0028]实施本专利技术实施例包括以下有益效果：本专利技术实施例中光纤发出的激光首先经过整形组件进行整形以符合匀光组件的输入要求，然后经过匀光组件对整形后的激光进行匀光，最后经过聚光元件对匀光后的激光进行聚焦，聚光元件包括显微物镜；通过整形组件和匀光组件的组合，可对高斯分布光束或超高斯分布光束进行匀化整形，匀化视野中心及视野边缘的光强以达到均匀照明的目的，对光源均匀性要求降低，体积小、适用性强且可配合物镜使用，装置结构简单、装调难度小且易于实现。
附图说明
[0029]图1是本专利技术实施例提供的一种多模光纤匀光装置的结构框图；
[0030]图2是本专利技术实施例提供的第一种多模光纤匀光装置的光路图；
[0031]图3是本专利技术实施例提供的一种激光光源匀光前的光斑图；
[0032]图4是本专利技术实施例提供的一种激光光源匀光前x方向的光强分布图；
[0033]图5是本专利技术实施例提供的一种激光光源经过第一种多模光纤匀光装置匀光后的光斑图；
[0034]图6是本专利技术实施例提供的一种激光光源经过第一种多模光纤匀光装置匀光后x方向的光强分布图；
[0035]图7是本专利技术实施例提供的第二种多模光纤匀光装置的光路图；
[0036]图8是本专利技术实施例提供的第三种多模光纤匀光装置的光路图；
[0037]图9是本专利技术实施例提供的一种激光光源经过第二种多模光纤匀光装置或第三种多模光纤匀光装置匀光后的光斑图；
[0038]图10是本专利技术实施例提供的一种激光光源经过第二种多模光纤匀光装置匀光后y
方向的光强分布图；
[0039]图11是本专利技术实施例提供的一种激光光源经过第三种多模光纤匀光装置匀光后x方向的光强分布图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0041]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多模光纤匀光装置，包括沿光轴方向依次分布的整形组件、匀光组件及聚光元件；其中，
[0042]所述整形组件，用于对光纤发出的激光进行整形以符合匀光组件的输入要求；
[0043]所述匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光；
[0044]所述聚光元件，用于对匀光后的激光进行聚焦；所述聚光元件包括显微物镜。
[0045]具体地，首先光纤发出的激光通过整形组件进行整形，然后整形后的激光通过匀光组件进行匀光，最后匀光后的激光通过聚光元件进行聚焦以达到满足要求的输出光。
[0046]需要说明的是，整形组件进行的具体整形功能需根据匀光组件的需求进行设置，整形组件的功能包括但不限于减少输入激光的孔径角或对输入激光进行准直等，本专利技术实施例不做具体限制。
[0047]本领域技术人员可以理解的是，匀光组件可以是多个透镜的组合或单个透镜，具体需要根据输出光的要求进行设置，本专利技术实施例不做具体限制。
[0048]在一些实施例中，如图2所示，所述整形组件包括依次沿光轴方向分布的第一球面透镜L1和第二球面透镜L2，所述匀光组件包括依次沿光轴方向分布的第一偶次非球面透镜L本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多模光纤匀光装置，其特征在于，包括沿光轴方向依次分布的整形组件、匀光组件及聚光元件；其中，所述整形组件，用于对光纤发出的激光进行整形以符合匀光组件的输入要求；所述匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光；所述聚光元件，用于对匀光后的激光进行聚焦；所述聚光元件包括显微物镜。2.根据权利要求1所述的多模光纤匀光装置，其特征在于，所述整形组件包括依次沿光轴方向分布的第一球面透镜和第二球面透镜，所述匀光组件包括依次沿光轴方向分布的第一偶次非球面透镜和第二偶次非球面透镜；其中，由所述第一球面透镜和所述第二球面透镜组成的整形组件，用于减少激光的孔径角；由所述第一偶次非球面透镜和所述第二偶次非球面透镜组成的匀光组件，用于对整形后的激光进行匀光。3.根据权利要求2所述的多模光纤匀光装置，其特征在于，所述第一球面透镜和所述第二球面透镜均为平凸透镜且远离所述光纤一侧的表面为平面。4.根据权利要求3所述的多模光纤匀光装置，其特征在于，所述第一球面透镜和所述第二球面透镜之间满足以下关系：其中，λ表示激光波长，f1表示所述第一球面透镜的焦距，f2表示所述第二球面透镜的焦距，d表示所述第一球面透镜与所述第二球面透镜的间距。5.根据权利要求4所述的多模光纤匀光装置，其特征在于，所述第一球面透镜的焦距满足以下关系：1.4
×
105λ≤f1≤1.6
×
105λ其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁倩，陈龙超，王谷丰，
申请(专利权)人：深圳赛陆医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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