光学设备、激光准直调节方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了光学设备、激光准直调节方法、系统及介质。该激光准直调节方法包括步骤P1：控制升降样品台升降并获取具有一第一光斑的一第一图像和具有一第二光斑的一第二图像；步骤P2：识别第一光斑的中心的一第一坐标和第二光斑的中心的一第二坐标；步骤P3：当第一差值的绝对值大于或等于第一阈值时，控制光路调整装置以使得第一差值的绝对值小于第一阈值；步骤P4：控制升降样品台升降并获取具有一第三光斑的一第三图像；步骤P5：识别第三光斑的中心的一第三坐标；步骤P6：当第二差值的绝对值大于或等于第二阈值时，控制光路调整装置以使得第二差值的绝对值小于第二阈值。该方法能够快速、准确地实现激光准直调节。准确地实现激光准直调节。准确地实现激光准直调节。

【技术实现步骤摘要】
光学设备、激光准直调节方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及光学设备的激光准直
，尤其涉及激光准直调节方法、激光准直调节系统、计算机可读存储介质，以及包含该激光准直调节系统的光学设备、执行该激光准直调节方法的光学设备。

技术介绍

[0002]随着科学研究的发展和光子产业的升级，对于能够在介观尺度精细表征材料光学特性，并且能够实时快速获取样品信息的强烈需求将促进相关检测技术的进步。通常用于光学测量的光学设备使用激光作为激发光源经激发光路后进入显微模块，然后照射样品表面，样品产生的信号光通过显微模块后被收集光路收集处理。光学设备中，激光光束中心常常偏离物镜的光轴，这样激光照射到样品表面形成的光斑中心就偏离了视野中心。如何快速准确地进行激光准直调节是光学设备研发的一个重要课题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了光学设备的激光准直调节方法，所述光学设备包括一光路调整装置，一成像装置，一物镜，和一升降样品台；一激光经所述光路调整装置和所述物镜后照射于所述升降样品台上的一样品上，所述成像装置能够对所述样品成像；所述方法包括如下步骤：步骤P1：控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第一光斑的一第一图像和具有一第二光斑的一第二图像，所述第一光斑为所述升降样品台位于一第一高度时所述激光的光斑，所述第二光斑为所述升降样品台位于一第二高度时所述激光的光斑；步骤P2：识别所述第一光斑的中心的一第一坐标和所述第二光斑的中心的一第二坐标，判断所述第一坐标与所述第二坐标之间的第一差值的绝对值是否小于一第一阈值；所述第一坐标为所述第一光斑的中心在一坐标平面的投影的坐标，所述第二坐标为所述第二光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述坐标平面垂直于所述升降样品台的升降方向；步骤P3：当所述第一差值的绝对值大于或等于所述第一阈值时，根据所述第一差值控制所述光路调整装置以使得所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值；当所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值时，不执行步骤P3；步骤P4：控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第三光斑的一第三图像，所述第三光斑为所述升降样品台位于一第三高度时所述激光的光斑；步骤P5：识别所述第三光斑的中心的一第三坐标，判断所述第三坐标与所述物镜的光轴的一第四坐标之间的第二差值的绝对值是否小于一第二阈值；所述第三坐标为所述第三光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述第四坐标为所述物镜的光轴在所述坐标平面的投影的坐标；步骤P6：当所述第二差值的绝对值大于或等于所述第二阈值时，根据所述第二差
值控制所述光路调整装置以使得所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值；当所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值时，不执行步骤P6。
[0004]本专利技术还提供了光学设备的激光准直调节方法，所述光学设备包括一光路调整装置和一物镜，一激光经所述光路调整装置后通过所述物镜；所述方法包括如下步骤：控制所述光路调整装置使得所述激光通过所述物镜的入光孔的中心；和控制所述光路调整装置使得所述激光的光束中心与所述物镜的光轴重合。
[0005]本专利技术还提供了光学设备的激光准直调节系统，所述光学设备包括一光路调整装置和一物镜，一激光经所述光路调整装置后通过所述物镜；所述激光准直调节系统包括：一第一控制模块，用于控制所述光路调整装置使得所述激光通过所述物镜的入光孔的中心；和一第二控制模块，用于控制所述光路调整装置使得所述激光的光束中心与所述物镜的光轴重合。
[0006]本专利技术还提供了光学设备的激光准直调节系统，所述光学设备包括一光路调整装置，一成像装置，一物镜，和一升降样品台；一激光经所述光路调整装置和所述物镜后照射于所述升降样品台上的一样品上，所述成像装置能够对所述样品成像；所述激光准直调节系统包括：一第一图像获取模块，用于控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第一光斑的一第一图像和具有一第二光斑的一第二图像，所述第一光斑为所述升降样品台位于一第一高度时所述激光的光斑，所述第二光斑为所述升降样品台位于一第二高度时所述激光的光斑；一第一识别判断模块，用于识别所述第一光斑的中心的一第一坐标和所述第二光斑的中心的一第二坐标，判断所述第一坐标与所述第二坐标之间的第一差值的绝对值是否小于一第一阈值；所述第一坐标为所述第一光斑的中心在一坐标平面的投影的坐标，所述第二坐标为所述第二光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述坐标平面垂直于所述升降样品台的升降方向；一第一控制执行模块，用于当所述第一差值的绝对值大于或等于所述第一阈值时，根据所述第一差值控制所述光路调整装置使得所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值；当所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值时，不执行操作；一第二图像获取模块，用于控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第三光斑的一第三图像，所述第三光斑为所述升降样品台位于一第三高度时所述激光的光斑；一第二识别判断模块，用于识别所述第三光斑的中心的一第三坐标，判断所述第三坐标与所述物镜的光轴的一第四坐标之间的第二差值的绝对值是否小于一第二阈值；所述第三坐标为所述第三光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述第四坐标为所述物镜的光轴在所述坐标平面的投影的坐标；一第二控制执行模块，用于当所述第二差值的绝对值大于或等于所述第二阈值时，根据所述第二差值控制所述光路调整装置使得所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值；当所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值时，不执行操作。
[0007]本专利技术还提供了光学设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在
第一安装座，242 第二安装座，251 第一台面，252 第二台面，300 物镜，301 第一光学元件，302 第二光学元件，303 入光孔，511 第一图像获取模块，512 第一识别判断模块，513 第一控制执行模块，521 第二图像获取模块，522 第二识别判断模块，523 第二控制执行模块，X 第一方向，Y 第二方向，Z 第三方向，Rx 第四方向，Ry 第五方向，Rz 第六方向，Re 激光，R1 射激光，C 光轴，T 中心，R2 第一出射激光，R3 第二出射激光，S1 第一平面，S2 第二平面，Δh1 第一预设高度，Δh2 第二预设高度，H4 第四高度，H5 第五高度，H6 第六高度，B1 第一光斑，B2 第二光斑，B3 第三光斑，B0 聚焦光斑。
具体实施方式
[0013]图1为本专利技术提供的一种光学设备的结构示意图；图2为本专利技术提供的另一种光学设备的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种光路调整装置结构示意图；图4为图2中第二调整机构的立体结构示意图。结合图1
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4可以看出，该光学设备包括：一光路调整装置20，一成像装置40，一物镜300，一升降样品台10和一激光准直调节系统50；一激光Re经光路调整装置20和物镜300后照射于升降样品台10上的一样品100上，成像装置40能够对样品100成像。
[0014]在一个示意性的实施方式中，该光学设备包括激发光路模块（图中未画出）、显微模块30、信号收集光路模块（图中未画出）本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光学设备的激光准直调节方法，其特征在于，所述光学设备包括一光路调整装置，一成像装置，一物镜，和一升降样品台；一激光经所述光路调整装置和所述物镜后照射于所述升降样品台上的一样品上，所述成像装置能够对所述样品成像；所述方法包括如下步骤：步骤P1：控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第一光斑的一第一图像和具有一第二光斑的一第二图像，所述第一光斑为所述升降样品台位于一第一高度时所述激光的光斑，所述第二光斑为所述升降样品台位于一第二高度时所述激光的光斑；步骤P2：识别所述第一光斑的中心的一第一坐标和所述第二光斑的中心的一第二坐标，判断所述第一坐标与所述第二坐标之间的第一差值的绝对值是否小于一第一阈值；所述第一坐标为所述第一光斑的中心在一坐标平面的投影的坐标，所述第二坐标为所述第二光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述坐标平面垂直于所述升降样品台的升降方向；步骤P3：当所述第一差值的绝对值大于或等于所述第一阈值时，根据所述第一差值控制所述光路调整装置以使得所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值；当所述第一差值的绝对值小于所述第一阈值时，不执行步骤P3；步骤P4：控制所述升降样品台升降并从所述成像装置获取具有一第三光斑的一第三图像，所述第三光斑为所述升降样品台位于一第三高度时所述激光的光斑；步骤P5：识别所述第三光斑的中心的一第三坐标，判断所述第三坐标与所述物镜的光轴的一第四坐标之间的第二差值的绝对值是否小于一第二阈值；所述第三坐标为所述第三光斑的中心在所述坐标平面的投影的坐标，所述第四坐标为所述物镜的光轴在所述坐标平面的投影的坐标；步骤P6：当所述第二差值的绝对值大于或等于所述第二阈值时，根据所述第二差值控制所述光路调整装置以使得所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值；当所述第二差值的绝对值小于所述第二阈值时，不执行步骤P6。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光路调整装置包括：一第一平移机构，能够控制所述激光沿一第一方向平移；一第二平移机构，能够控制所述激光沿一第二方向平移，所述第二方向与所述第一方向交叉且均平行于所述坐标平面；一第一角度调整机构，能够控制所述激光沿所述第一方向偏转；一第二角度调整机构，能够控制所述激光沿所述第二方向偏转；所述升降样品台的升降方向为一第三方向运动，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤P1包括：控制所述升降样品台升降并对所述激光进行聚焦，确定一第四高度为聚焦时所述升降样品台的高度；控制所述升降样品台以所述第四高度为基准沿所述第三方向的正方向移动一第一预设高度至一第五高度，和/或以所述第四高度为基准沿所述第三方向的反方向移动一第二预设高度至一第六高度；所述第一高度为所述第四高度并且所述第二高度为所述第五高度或所述第六高度；或者所述第一高度为所述第五高度并且所述第二高度为所述第六高度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤P2中，所述第一坐标在所述第一方向的分量为x1、在所述第二方向的分量为y1；所述第二坐标在所述第一方向的分量为x2、
在所述第二方向的分量为y2；“判断所述第一坐标与所述第二坐标之间的第一差值的绝对值是否小于一第一阈值”的步骤包括：判断|x1
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x2|是否小于一第三阈值，且|y1
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y2|是否小于一第四阈值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤P3包括：当|x1
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x2|大于或等于所述第三阈值时，控制所述第一平移机构和/或所述第一角度调整机构以使得|x1
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x2|小于所述第三阈值；当|y1
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y2|大于或等于所述第四阈值时，控制所述第二平移机构和/或所述第二角度调整机构以使得|y1
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y2|小于所述第四阈值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤P3中所述“控制所述第一平移机构和/或所述第一角度调整机构以使得|x1
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x2|小于所述第三阈值”的步骤包括：获取预存的一第一对应关系，所述第一对应关系为相对于激光准直状态所述第一平移机构的第一位移量和/或所述第一角度调整机构的第一调节量与x1
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x2的关系；根据激光准直调节时测得的x1
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x2和所述第一对应关系获得所述第一平移机构的第一位移量和/或所述第一角度调整机构的第一调节量；控制所述第一平移机构移动所述第一位移量和/或控制所述第一角度调整机构调节所述第一调节量；所述步骤P3中所述“控制所述第二平移机构和/或所述第二角度调整机构以使得|y1
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y2|小于所述第四阈值”的步骤包括：获取预存的一第二对应关系，所述第二对应关系为相对于激光准直状态所述第二平移机构的第二位移量和/或所述第二角度调整机构的第二调节量与y1
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y2的关系；根据激光准直调节时测得的y1
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y2和所述第二对应关系获得所述第二平移机构的第二位移量和/或所述第二角度调整机构的第二调节量；控制所述第二平移机构移动所述第二位移量和/或控制所述第二角度调整机构调节所述第二调节量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三坐标在所述第一方向的分量为x3、在所述第二方向的分量为y3；所述第四坐标在所述第一方向的分量为x4、在所述第二方向的分量为y4；所述步骤P5中“判断所述第三坐标与所述物镜的光轴的一第四坐标之间的第二差值的绝对值是否小于一第二阈值”的步骤包括：判断|x3
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x4|是否小于一第五阈值，且|y3
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y4|是否小于一第六阈值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤P6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶晶，朱汝楷，
申请(专利权)人：星元极光苏州光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：