【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学仪器测量，具体而言，涉及一种基于非球面透镜的共振腔测量系统。
技术介绍
1、共振腔通常由两个或多个反射镜组成，这些反射镜对光波进行多次反射，使得特定频率的光波在腔内建立起稳定的驻波模式。这种重复的反射导致特定频率的光波在腔内累积增强，形成共振。共振频率取决于腔体的物理尺寸和形状。共振腔测量系统可以用于多种应用，包括激光频率稳定化、光谱分析、气体检测、物质的折射率测量等。通过测量共振频率的变化，可以精确地推断出环境变化、材料特性等信息。主要优点是高灵敏度和高精度。由于共振增强效应，即使是非常微小的变化也能引起共振频率的显著变化，从而被系统检测到。这使得共振腔测量系统在科学研究和精密工程领域非常有用。
2、反射镜的物理特性（如反射率、形状、平整度）以及它们在腔内的排列都会影响共振腔的性能。不同的反射镜之间的共振腔的最佳性能的获取，需要反复测定。并且在共振腔系统中，为了获得最佳性能，确实需要仔细考虑和调整反射镜的物理特性及其在腔内的排列。这个过程相当繁琐，因为涉及到精细的测量和调整。
3、为此提出一种基于非球面透镜的共振腔测量系统，以解决上述提出的问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种基于非球面透镜的共振腔测量系统，以解决或改善上述技术问题中的至少之一。
2、有鉴于此，本专利技术的第一方面在于提供一种基于非球面透镜的共振腔测量系统。
3、本专利技术的第一方面提供了一种基于非球面透镜的共振腔测量系统，包括有调控装置
4、上述任一技术方案中，所述非球面整光透镜组包括有第一非球面透镜和第二非球面透镜，且所述第一非球面透镜的第一外凸曲面和所述第二非球面透镜的第二外凸曲面相背设置；所述第一非球面透镜和所述第二非球面透之间形成有调节腔，通过更改所述调节腔沿所述光束的传播方向的长度，以实现扩展或收缩所述光束的束腰。
5、上述任一技术方案中，所述波前透镜为一个非球面透镜，且所述波前透镜的一侧面形成有一个第三外凸曲面，以及所述第二共振腔透镜开设有内凹曲面；沿所述传播方向，所述内凹曲面与所述第三外凸曲面相背设置。
6、上述任一技术方案中，所述第一共振腔透镜具有一个第一平面，且所述第一平面与所述内凹曲面对应设置；所述第一平面与所述传播方向相垂直；所述共振腔的长度为所述内凹曲面距所述第一平面最远一点与所述第一平面之间的距离。
7、上述任一技术方案中，所述波前透镜的另一侧面还形成有第二平面，所述第二平面与所述内凹曲面距所述第一平面最远一点之间形成有配光腔；安装所述波前透镜的所述调位滑台用于调节所述配光腔沿所述传播方向的长度。
8、上述任一技术方案中，所述第二共振腔透镜的对应位置还设置有测距仪，所述测距仪用于测量所述配光腔的长度。
9、上述任一技术方案中，所述调位滑台包括： y轴滑台，所述 y轴滑台的移动端的移动方向平行于所述传播方向； x轴滑台，安装在所述 y轴滑台的移动端；所述 x轴滑台的移动端的移动方向垂直于传播方向；电驱动卡盘，安装在所述 x轴滑台的移动端上；所述电驱动卡盘用于夹持固定所述第一共振腔透镜和所述波前透镜；电机，所述电机的输出端分别与所述 y轴滑台、所述 x轴滑台和所述电驱动卡盘相连。
10、上述任一技术方案中，所述测量机构包括有与所述第二共振腔透镜应对安装的激光接收器以及安装在所述电驱动卡盘上的激光发射器；沿所述传播方向，所述激光发射器与所述激光接收器对应设置，以实现测量所述共振腔的长度。
11、上述任一技术方案中，所述分析控制单元包括：图像截取模块，用于获取并裁剪所述图像传感器生成的图像数据；识别生成模块，用于根据判断剪裁后的所述图像数据生成控制所述调位滑台的 x轴滑台移动的位置数据；位置控制模块，用于根据所述位置数据控制安装所述第一共振腔透镜的所述调位滑台的 x轴滑台移动，以调节所述共振腔的长度；用户界面模块，用于实时展示所述共振腔的长度数据、剪裁后的所述图像数据的判断结果和剪裁后的所述图像数据。
12、上述任一技术方案中，所述图像截取模块内包括有目标检测模型，所述目标检测模型用于根据预先存储的标定图像裁剪所述图像数据，以增大所述光斑在所述图像数据中的占比；以及所述识别分析模块内包括有卷积神经网络模型，所述卷积神经网络模型用于识别所述图像数据中的光斑的形状，并生成控制所述调位滑台的 x轴滑台移动的位置数据。
13、本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果：
14、包括调控装置、调位滑台、非球面整光透镜组、光束发射器和测量机构，使得系统能够更高效和精确地进行测量。
15、调控装置包括图像传感器和与之相连的分析控制单元。这样的配置允许系统通过对接收到的光斑进行分析来评估共振腔与透镜之间的匹配度，从而提高测量的准确性。
16、分析控制单元可以根据匹配度通过调位滑台调节第一共振腔透镜的位置，以此来调节共振腔沿光束传播方向的长度，增强共振腔的性能。
17、非球面整光透镜组用于扩展或收缩光束，使其束腰与共振腔的束腰匹配，以实现高精度测量。
18、测量机构与共振腔透镜相对应设置，以获取共振腔的长度数据，为精确测量提供必要的数据支持。
19、系统中的图像截取模块和识别分析模块包括目标检测模型和卷积神经网络模型，用于图像数据的处理和分析，提高了系统的性能和可靠性。
20、调位滑台的设计包括 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于非球面透镜的共振腔测量系统，其特征在于，包括有调控装置、调位滑台、非球面整光透镜组、光束发射器和测量机构；所述调位滑台设置两个，且其上分别安装有第一共振腔透镜和波前透镜，所述第一共振腔透镜和所述波前透镜之间设置有第二共振腔透镜；所述调控装置包括有图像传感器以及与所述图像传感器相连的分析控制单元；所述光束发射器发射的光束依次经过所述非球面整光透镜组、所述波前透镜、所述第二共振腔透镜和所述第一共振腔透镜，并在所述第一共振腔透镜上生成被所述图像传感器接收的光斑；
2.根据权利要求1所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述非球面整光透镜组包括有第一非球面透镜和第二非球面透镜，且所述第一非球面透镜的第一外凸曲面和所述第二非球面透镜的第二外凸曲面相背设置；
3.根据权利要求2所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述波前透镜为一个非球面透镜，且所述波前透镜的一侧面形成有一个第三外凸曲面，以及所述第二共振腔透镜开设有内凹曲面；
4.根据权利要求3所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述第一共振腔透镜具有一个第一平面，且所述第一平面与所述内凹曲面对应设置；
5.根据权利要求3所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述波前透镜的另一侧面还形成有第二平面，所述第二平面与所述内凹曲面距所述第一平面最远一点之间形成有配光腔；
6.根据权利要求5所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述第二共振腔透镜的对应位置还设置有测距仪，所述测距仪用于测量所述配光腔的长度。
7.根据权利要求2所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述调位滑台包括：
8.根据权利要求7所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述测量机构包括有与所述第二共振腔透镜应对安装的激光接收器以及安装在所述电驱动卡盘上的激光发射器；沿所述传播方向，所述激光发射器与所述激光接收器对应设置，以实现测量所述共振腔的长度。
9.根据权利要求8所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述分析控制单元包括：
10.根据权利要求9所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述图像截取模块内包括有目标检测模型，所述目标检测模型用于根据预先存储的标定图像裁剪所述图像数据，以增大所述光斑在所述图像数据中的占比；以及所述识别分析模块内包括有卷积神经网络模型，所述卷积神经网络模型用于识别所述图像数据中的光斑的形状，并生成控制所述调位滑台的x轴滑台移动的位置数据。
...【技术特征摘要】
1.一种基于非球面透镜的共振腔测量系统，其特征在于，包括有调控装置、调位滑台、非球面整光透镜组、光束发射器和测量机构；所述调位滑台设置两个，且其上分别安装有第一共振腔透镜和波前透镜，所述第一共振腔透镜和所述波前透镜之间设置有第二共振腔透镜；所述调控装置包括有图像传感器以及与所述图像传感器相连的分析控制单元；所述光束发射器发射的光束依次经过所述非球面整光透镜组、所述波前透镜、所述第二共振腔透镜和所述第一共振腔透镜，并在所述第一共振腔透镜上生成被所述图像传感器接收的光斑；
2.根据权利要求1所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述非球面整光透镜组包括有第一非球面透镜和第二非球面透镜，且所述第一非球面透镜的第一外凸曲面和所述第二非球面透镜的第二外凸曲面相背设置；
3.根据权利要求2所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述波前透镜为一个非球面透镜，且所述波前透镜的一侧面形成有一个第三外凸曲面，以及所述第二共振腔透镜开设有内凹曲面；
4.根据权利要求3所述的共振腔测量系统，其特征在于，所述第一共振腔透镜具有一个第一平面，且所述第一平面与所述内凹曲面对应设置；所述第一平面与所述传播方向相垂直；
5.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：于博，王桂龙，李研，王利涛，于雷，李春梅，付胡代，曹延欣，王烨，王大宇，李薇薇，陈志红，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：
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