基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统技术方案

技术编号:40028366 阅读:27 留言:0更新日期:2024-01-16 17:51
本发明专利技术提出一种基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,包括:超连续谱光纤光源,用于输出超连续谱光束,所述超连续谱光束为圆形的高斯光束;共轴反射式发射模块,用于将超连续谱激光从圆形的高斯光束整形为环形的超连续谱空心光束,超连续谱空心光束传输至次镜,整个超连续谱空心光束在次镜中心遮挡区域外,超连续谱空心光束经次镜全部反射至主镜后出射,实现超连续谱空心光束发射。本发明专利技术可以有效规避超连续谱激光发射系统中次镜遮挡的问题,加强口径利用率和激光传输效率,提高激光系统作用效能的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光系统设计,尤其是一种基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统


技术介绍

1、超连续谱激光覆盖波段宽、亮度高、空间相干性好。在远距离照明领域,与高速相机相结合的超连续谱激光发射到目标后,可用于捕获目标表面的反射率,实现对目标宽光谱照明和成像,同时因其波段覆盖宽的特性,能够覆盖全波段,因此可以获得多波段图像数据。与传统单一波段的照明光相比,宽谱超连续谱激光照明能够获得目标更精细的光谱特征,提高目标识别准确率。在通信领域,通过对超连续谱激光光源进行光谱滤波,理论上可得到任意个波分复用光源。这种高重复频率、多波长的相干脉冲光源可以优化复用通信系统中的速率和信道容量问题,以满足当前对数据容量的迫切需求。

2、然而目前超连续谱激光系统均输出圆形高斯光束,对于面向远距离照明的应用而言,超连续谱激光输出光谱范围宽,为有效消除色差、简化系统结构,多采用共轴反射式光学系统。但是由于共轴反射式光学系统中存在次镜遮挡,当圆形高斯能量分布的超连续谱激光光束经过次镜时会有相当一部分光反射回去,被遮挡的这部分光束恰恰是光束中心部分,这不仅严重影响超连续谱激本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,所述共轴反射式发射模块包括空间整形扩束单元,所述空间整形扩束单元包括同轴相对设置的锥透镜和准直凸透镜,锥透镜和准直凸透镜之间的距离为L;所述锥透镜的一侧面为平面,作为激光入射面,所述锥透镜的另一侧面为向外凸的圆锥面,作为激光出射面;所述准直凸透镜的凸面作为激光入射面,所述准直凸透镜的平面作为激光出射面;所述超连续谱激光从所述锥透镜的平面入射,经所述锥透镜的圆锥面出射的激光穿过锥透镜和准直凸透镜之间的光轴后成为环形的超连续谱空心光束且不断扩...

【技术特征摘要】

1.基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,所述共轴反射式发射模块包括空间整形扩束单元,所述空间整形扩束单元包括同轴相对设置的锥透镜和准直凸透镜,锥透镜和准直凸透镜之间的距离为l;所述锥透镜的一侧面为平面,作为激光入射面,所述锥透镜的另一侧面为向外凸的圆锥面,作为激光出射面;所述准直凸透镜的凸面作为激光入射面,所述准直凸透镜的平面作为激光出射面;所述超连续谱激光从所述锥透镜的平面入射,经所述锥透镜的圆锥面出射的激光穿过锥透镜和准直凸透镜之间的光轴后成为环形的超连续谱空心光束且不断扩束,扩束后的超连续谱空心光束入射至所述准直凸透镜的凸面,经所述准直凸透镜准直输出。

3.根据权利要求1所述的基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,所述共轴反射式发射模块包括空间整形扩束单元,所述空间整形扩束单元包括同轴相对设置的锥透镜和准直凸透镜,锥透镜和准直凸透镜之间的距离为l;所述锥透镜的一侧面为平面,作为激光入射面,所述锥透镜的另一侧面为向内凹的圆锥面,作为激光出射面;所述准直凸透镜的凸面作为激光入射面,所述准直凸透镜的平面作为激光出射面;所述超连续谱激光从所述锥透镜的平面入射,经所述锥透镜的圆锥面出射的激光穿过锥透镜和准直凸透镜之间的光轴后成为环形的超连续谱空心光束且不断扩束,扩束后的超连续谱空心光束入射至所述准直凸透镜的凸面,经所述准直凸透镜准直输出。

4.根据权利要求2或3所述的基于空间整形的超连续谱空心光束发射系统,其特征在于,所述锥透镜和准直凸透镜之间的距离l≤焦深dof,其中dof的计算公式为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:侯静朱晰然张斌
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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