用于多波长光学系统的经焦点校正的光学滤波器装置制造方法及图纸

经焦点校正的光学滤波器装置包括由可移动支撑构件支撑的多个光学滤波器组件。每个光学滤波器组件包括光学滤波器和校正器，该光学滤波器和校正器形成与支撑构件一起移动的滤波器

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多波长光学系统的经焦点校正的光学滤波器装置
[0001]本申请要求于2020年3月31日提交的美国临时申请序列第63/002,468号的优先权，本申请依赖于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用以其整体并入本文。


[0002]本公开涉及在多波长光学系统中使用的光学滤波器组件，并且尤其涉及用于多波长光学系统的经焦点校正的光学滤波器装置。

技术介绍

[0003]某些类型的光学系统采用发射具有多个波长的光束的光源。在光学系统中使用多个波长可引起本领域中已知的色差，色差是因变于波长的焦点(或图像)位置的差异。
[0004]此外，某些类型的多波长光学系统采用光学滤波器，从而可以一次使用一个波长(或窄的波段)。这种光学系统的一个示例是倏逝棱镜耦合光谱(EPCS)系统，用于表征经化学强化制品的应力。在这样的系统中，光学滤波器用于滤除输入光，以在由每个光学滤波器的带通所限定的不同波长下执行顺序成像。即使顺序使用不同的波长，仍然会产生上述色差，需要校正这些色差以在所述波长中的每个波长下形成合适的图像。从历史上看，这种色彩校正导致多波长光学系统具有增加的复杂性和费用，同时也不太紧凑。在使用的波长范围相对较宽的情况下，无法使用标准光学技术，诸如消色差透镜。

技术实现思路

[0005]本文公开的经焦点校正的光学滤波器装置包括由可移动支撑构件支撑的多个光学滤波器组件。每个光学滤波器组件包括光学滤波器和校正器，该光学滤波器和校正器形成与支撑构件一起移动的滤波器
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校正器对。每个校正器形成为补偿在滤波器
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校正器对中的对应光学滤波器的给定波长处聚焦透镜的色差的不利影响。示例校正器是具有不同厚度的平板玻璃板。经焦点校正的光学滤波器装置布置成使得可以将不同的光学滤波器组件顺序地插入到经聚焦的多波长光束的光路中，以顺序地形成具有不同波长但具有相同焦点(图像)位置的基本上单色的光束。
[0006]本公开的实施例涉及一种焦点校正光学滤波器装置，该焦点校正光学滤波器装置用于校正来自经聚焦的多色光束的顺序地产生的基本上单色的光束之间的聚焦误差，该焦点校正光学滤波器装置包括：可移动支撑构件；由可移动支撑构件可操作地支撑的多个光学滤波器组件，其中该光学滤波器组件各自包括光学滤波器和与该光学滤波器光学对准的校正器以形成多个滤波器
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校正器对，其中每个光学滤波器被配置为透射与其他光学滤波器基本上不同的经聚焦的多色光束的波长，并且其中每个校正器基本上校正给定的滤波器
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校正器对中的对应光学滤波器所透射的波长的聚焦误差；以及驱动系统，该驱动系统机械地耦接至可移动支撑构件并被配置为移动可移动支撑构件以将多个光学滤波器组件顺序地插入到经聚焦的多色光束中以形成具有基本上不同的波长和共同焦点的顺序地产生的基本上单色的光束。
[0007]本公开的另一个实施例涉及一种焦点校正光学滤波器装置，该焦点校正光学滤波器装置用于校正第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束之间的聚焦误差，该第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束具有相应的第一波长和第二波长并且由包括第一波长和第二波长的经聚焦的多色光束形成，该装置包括：第一光学滤波器组件和第二光学滤波器组件，该第一光学滤波器组件和第二光学滤波器组件分别包括第一轴线和第二轴线以及第一光学滤波器和第二光学滤波器，该第一光学滤波器和第二光学滤波器分别沿着第一轴线和第二轴线布置并配置为分别基本上仅透射经聚焦的多色光束的第一波长和第二波长；可移动支撑构件，该可移动支撑构件以与经聚焦的多色光束可操作的关系支撑第一滤波器组件和第二滤波器组件，以允许在移动可移动支撑构件以顺序地形成第一基本上单色的光束和第二基本上单色的光束时将第一光学滤波器组件和第二光学滤波器组件顺序地插入经聚焦的多色光束中；该第一光学滤波器组件进一步包括：第一校正器，该第一校正器沿着第一轴线并与第一光学滤波器成固定关系设置，使得当移动可移动支撑构件时，第一光学滤波器和第一校正器一起移动，其中，第一校正器基本上校正第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束之间的聚焦误差；以及驱动系统，该驱动系统机械地耦接至可移动支撑构件并被配置为移动可移动支撑构件以将第一光学滤波器组件和第二光学滤波器组件顺序地插入经聚焦的多色光束中以形成具有基本上不同的波长的第一基本上单色的光束和第二基本上单色的光束。
[0008]本公开的另一个实施例涉及一种用于校正第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束之间的聚焦误差的方法，该第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束具有相应的第一波长和第二波长并且由包括第一波长和第二波长的经聚焦的多波长光束形成，该方法包括：a)通过将第一光学滤波器移动到经聚焦的多波长光束中以基本上仅透射经聚焦的多波长光束的第一波长来形成第一基本上单色的经聚焦光束，其中第一基本上单色的光束聚焦在第一聚焦位置；以及b)通过将第二光学滤波器和第二校正器一起作为一对移动到经聚焦的多波长光束中以基本上仅透射经聚焦的多波长光束的第二波长来形成第二基本上单色的经聚焦光束，其中第二基本上单色的光束在仅使用第二光学滤波器时将聚焦在与该第一位置基本上不同的第二聚焦位置，并且其中校正器使第二聚焦位置基本上驻留在第一聚焦位置。
[0009]根据方面(1)，提供了一种焦点校正光学滤波器装置，该焦点校正光学滤波器装置用于校正来自经聚焦的多色光束的顺序地产生的基本上单色的光束之间的聚焦误差。焦点校正光学滤波器装置包括：可移动支撑构件；由可移动支撑构件可操作地支撑的多个光学滤波器组件，其中光学滤波器组件各自包括光学滤波器和与该光学滤波器光学对准的校正器以形成多个滤波器
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校正器对，其中每个光学滤波器被配置为透射与其他光学滤波器基本上不同的经聚焦的多色光束的波长，并且其中每个校正器基本上校正给定的滤波器
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校正器对中的对应光学滤波器透射的波长的聚焦误差；以及驱动系统，该驱动系统机械地耦接至可移动支撑构件并被配置为移动可移动支撑构件以将多个光学滤波器组件顺序地插入到经聚焦的多色光束中以形成具有基本上不同的波长和共同焦点的顺序地产生的基本上单色的光束。
[0010]根据方面(2)，提供了根据方面(1)的焦点校正光学滤波器装置，进一步包括多个玻璃板，该多个玻璃板各自具有平坦的相对表面、轴向厚度和折射率，其中每个校正器包括
多个玻璃板中的一个玻璃板，其中轴向厚度和折射率中的至少一者在玻璃板中的每一者之间不同。
[0011]根据方面(3)，提供了根据方面(1)或(2)的焦点校正光学滤波器装置，其中，校正器中的至少一个校正器包括具有表面的玻璃板，该表面具有大小大于500mm的曲率半径。
[0012]根据方面(4)，提供了根据方面(1)至(3)中任一者的焦点校正光学滤波器装置，其中，该光学滤波器包括直接形成在校正器的表面上的多层薄膜。
[0013]根据方面(5)，提供了根据方面(1)至(4)中任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种焦点校正光学滤波器装置，所述焦点校正光学滤波器装置用于校正从经聚焦的多色光束顺序地产生的基本上单色的光束之间的聚焦误差，所述焦点校正光学滤波器装置包括：可移动支撑构件；由所述可移动支撑构件可操作地支撑的多个光学滤波器组件，其中所述光学滤波器组件各自包括光学滤波器和与所述光学滤波器光学对准的校正器，以形成多个滤波器
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校正器对，其中每个光学滤波器被配置为透射与其他光学滤波器基本上不同的经聚焦的多色光束的波长，并且其中每个校正器基本上校正给定的滤波器
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校正器对中的对应光学滤波器所透射的所述波长的所述聚焦误差；以及驱动系统，所述驱动系统机械地耦接至所述可移动支撑构件并被配置为移动所述可移动支撑构件，以将所述多个光学滤波器组件顺序地插入所述经聚焦的多色光束中，以形成具有基本上不同的波长和共同焦点的所述顺序地产生的基本上单色的光束。2.根据权利要求1所述的焦点校正光学滤波器装置，进一步包括多个玻璃板，所述多个玻璃板各自具有平坦的相对表面、轴向厚度和折射率，其中每个校正器包括所述多个玻璃板中的一个玻璃板，其中所述轴向厚度和所述折射率中的至少一者在所述玻璃板中的每一者之间不同。3.根据权利要求1或2所述的焦点校正光学滤波器装置，其中，所述校正器中的至少一个校正器包括玻璃板，所述玻璃板具有表面，所述表面具有大小大于500mm的曲率半径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，其中，所述光学滤波器包括直接形成在所述校正器的表面上的多层薄膜。5.根据权利要求1至4中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，进一步包括附加光学滤波器组件，所述附加光学滤波器组件包括光学滤波器但不包括校正器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，其中，所述光学滤波器组件中的每一者包括支撑框架，所述支撑框架支撑对应的光学滤波器和校正器。7.根据权利要求1至6中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，其中，所述可移动支撑构件和所述多个光学滤波器组件构成光学滤波器轮。8.根据权利要求1至7中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，其中，所述经聚焦的多色光束包括紫外波长、可见波长和红外波长。9.根据权利要求1至8中任一项所述的焦点校正光学滤波器装置，进一步包括：聚焦透镜，所述聚焦透镜被配置为接收从由耦合棱镜和经化学强化制品的波导形成的界面反射的反射光，以形成所述经聚焦的多色光束，其中，所述反射光包含关于在所述基本上单色的光束的基本上不同的波长中的每个波长处的所述波导的引导模态光谱的信息。10.一种焦点校正光学滤波器装置，所述焦点校正光学滤波器装置用于校正第一基本上单色的经聚焦光束和第二基本上单色的经聚焦光束之间的聚焦误差，所述第一基本上单色的经聚焦光束和所述第二基本上单色的经聚焦光束具有相应的第一波长和第二波长并且由包括所述第一波长和所述第二波长的经聚焦的多色光束形成，所述装置包括：第一光学滤波器组件和第二光学滤波器组件，所述第一光学滤波器组件和所述第二光学滤波器组件分别包括第一轴线和第二轴线以及第一光学滤波器和第二光学滤波器，所述第一光学滤波器和所述第二光学滤波器分别沿第一轴线和第二轴线布置并配置为分别基
本上仅透射所述经聚焦的多色光束的所述第一波长和所述第二波长；可移动支撑构件，所述可移动支撑构件以与所述经聚焦的多色光束可操作的关系支撑所述第一滤波器组件和所述第二滤波器组件，以允许在移动所述可移动支撑构件以顺序地形成所述第一基本上单色的光束和所述第二基本上单色的光束时将所述第一光学滤波器组件和所述第二光学滤波器组件顺序地插入所述经聚焦的多色光束中；所述第一光学滤波器组件进一步包括第一校正器，所述第一校正器沿着所述第一轴线并与所述第一光学滤波器成固定关系设置，使得当移动所述可移动支撑构件时，所述第一光学滤波器和所述第一校正器一起移动，其中，所述第一校正器基本上校正所述第一基本上单色的经聚焦光束和所述第二基本上单色的经聚焦光束之间的所述聚焦误差；以及驱动系统，所述驱动系统机械地耦接至所述可移动支...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：