一种用于环形布列的多路平行光束的聚拢器制造技术

本发明专利技术为一光学器件，由高折射率的光学材料构成，具有扁平的空心圆台状或棱台状构型，能将环形布列的多路平行光束聚拢至较小的范围之内，以获得较高的能量投射密度。以获得较高的能量投射密度。以获得较高的能量投射密度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于环形布列的多路平行光束的聚拢器
[0001]
光学/光学器件
[0002]技术背景 欲将光束聚集，通常可用凸透镜或凹面镜；但这是光束本身的聚焦，而不是光束方向和位置的改变。另外，对于平行光，凸透镜或凹面镜将光线聚焦到焦点并随后发散开来，不再保持光束的平行性，除非再加一个透镜以构成一个“平行光管”的构件系统。因此，凸透镜或凹面镜聚焦的方法不能用于平行光束位置的聚拢。
[0003]利用棱镜将光线进行全反射是光学仪器中常用的元器件。用棱镜改变光束的方向，通常是用于单个光束；目前尚没有可以将多个光束一同改变位置使之聚拢的装置。
[0004]
技术实现思路
本专利技术为一光学器件，系采用高度透明且具有高折射率的光学材料(如光学玻璃、光学树脂)加工成一个扁平的空心圆(锥)台状或棱(锥)台状器件，可将环形布列的平行光束聚拢。
[0005](本专利技术的器件并无特定的方向性要求，可任意取向。但为方便描述和说明，本专利技术的说明书、说明书摘要、说明书附图、权利要求书中均约定：光线从上而下照射到本专利技术器件上。描述器件时即按此指称其方位。)
[0006]从纵截面上看，其外周表面和内周表面均具有径向45
°
倾斜；外周与内周的倾斜方向相同。当光线经过光密媒质(光学材料)垂直照射在其后为光疏媒质(空气)的45
°
的斜面上时，将发生全反射。当光束的数目为N时，棱台可为正N棱台，其上、下平面的外周和内周可均为正N多边形。
[0007]若干个发射平行光束的设备(例如激光器)平行排布，呈圆环形(可以是多层同心圆)布列。这些设备所发射的各平行光束垂直照射到本专利技术器件顶端的平面上，穿过透明光学材料到达器件外周的斜面上发生全反射，成为与原光束方向垂直的光束射向轴心，到达器件内周的斜面上再发生全反射，成为与原光束方向相同的多路平行光束而发射出去，再次成为圆环形布列的若干平行光束，但各光束间的距离变小，从而将原来的多路平行光束聚拢在一个较小的范围内，而保持原光束的方向和平行性不变。
[0008]在光束进入本器件及射出本器件的表面部位以及发生全反射的表面部位，均进行高精度的镜面抛光，达到镜面光洁度。
[0009]为了解决激光束通过光学材料时可能发生的发热问题，可在本专利技术器件的上、下表面贴装冷却(如强制水冷)部件或制冷(如半导体制冷)元件。
[0010]由于激光发生器本身有一定的体积，小型化受到一定限制；本专利技术将多个激光束聚拢，从而在一个较小的投射面上获得较大的功率密度，故本专利技术对于激光武器的实战化具有积极的意义。
附图说明
[0011]本说明书附图1亦即说明书摘要的附图。
[0012]本附图以倒置空心圆台状器件示例(空心棱台状器件原理相同)。
[0013]图1平行光束聚拢器的结构剖面示意图
[0014]1‑‑‑‑
未经聚拢的入射平行光束群
[0015]2‑‑‑‑
入射的光束在器件外周斜面上经第一次全反射后的光路
[0016]3‑‑‑‑
在器件内周斜面上经第二次全反射后所形成的聚拢后的平行光束群
[0017]Φ1
‑‑‑‑
器件上表面外径
[0018]Φ2
‑‑‑‑
器件下表面外径
[0019]Φ3
‑‑‑‑
器件上表面内径
[0020]Φ4
‑‑‑‑
未聚拢的平行光束群分布的圆环直径
[0021]Φ5
‑‑‑‑
聚拢后的平行光束群分布的圆环直径
[0022]图2显示贴装冷却或制冷元件部位的剖面示意图
[0023]4‑‑‑‑
冷却或制冷元件
[0024]具体实施方式 将光学材料(用浇铸或切削的方法)制成扁平的空心圆台状或棱台状器件，光线将要通过或发生反射的表面部位进行镜面抛光。
[0025]应用实例：
[0026]将多个激光发生器按轴向平行、圆环形排布，设法固定。令其轴线所构成的圆环的尺寸与本专利技术器件“平行光束聚拢器”的口径相匹配，并将激光发生器阵列与平行光束聚拢器作为一个整体固定。从各激光发生器发出的光束即可聚拢在一个较小的区域内，具有较大的能量密度，对前方的照射目标具有较大的作用强度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能将环形布列的多路平行光束聚拢至较小的范围之内的光学器件，其特征是：(1)是一种用高折光率的光学材料制成的扁平的空心的圆锥台状或棱锥台状器件；(2)所说的扁平的空心的圆锥台状或棱锥台状器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙镎，龙膺厚，程扬波，龙镭，蔡毓青，程瑞滢，蔡承霖，
申请(专利权)人：龙镎，
类型：发明
国别省市：