【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学成像，特别涉及一种激光光学系统及工作方法。
技术介绍
1、利用激光光束、光学相干层析技术高精度检测和计算机精密计算进行轨迹规划，将传统检测中由人工完成的关键步骤自动化、智能化实现的一种检测方法。在现代激光光学工程实践中，激光光学系统中通常需要激光聚焦样品表面扫描或者穿透样品在内部聚焦扫描。光学相干层析成像系统需要在激光切削前精确测量物体表面的位置及轮廓，切削后观测切削的位置。该光学系统体积庞大，不利于产品系统的集成，在维修保养时耗时较长。而且目前的光学系统通过聚焦透镜来聚焦成像光束和激光光束，需要应用复杂的机械臂或者操纵杆来实现成像。
技术实现思路
1、鉴于此，有必要针对当前需要应用复杂的机械臂或者操纵杆来实现成像的技术问题的提供一种无需复杂机械臂或者操纵杆设备来辅助的激光光学系统及工作方法。
2、为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
3、本申请提供了一种激光光学系统，包括：
4、激光光源(1)、波前校准单元(2)、分光单元(3)、光学相干断层成像单元(4)、高速相机(5)、探测驱动单元(6)、数据分析处理单元(7)及控制单元(8)；所述分光单元(3)包括偏振分光镜(31)、二向分光镜(32)和聚焦透镜(33)；所述数据分析处理单元(7)电性连接所述光学相干断层成像单元(4)、所述高速相机(5)及所述控制单元(8)，所述控制单元(8)还电性连接所述激光光源(1)：其中：
5、所述激光光源(1)用于在所述控制单元(8)
6、所述波前校准单元(2)校正所述第一激光束的低阶相差和高阶相差，调制相位后形成第二激光束并传输至所述偏振分光镜(31)，所述偏振分光镜(31)对入射的所述第二激光束进行分离；
7、分离后的部分第二激光束和所述光学相干断层成像单元(4)的成像光束形成合束光束并经所述二向分光镜(32)、所述聚焦透镜(33)聚焦至样品，所述样品的反射光再依次经所述聚焦透镜(33)、所述二向分光镜(32)、所述偏振分光镜(31)返回至所述光学相干断层成像单元(4)，所述光学相干断层成像单元(4)采集返回的样品的反射光并获取成像位置的样品定位和/或形状信息的图像信息并传输至所述数据分析处理单元(7)，所述高速相机(5)采集返回的样品的反射光并获取拍摄位置的样品照片信息并传输至所述数据分析处理单元(7)，所述数据分析处理单元(7)分析所述光学相干断层成像单元(4)获取的所述成像位置的样品定位和/或形状信息和所述高速相机(5)获取的所述拍摄位置的样品照片信息，并将数据信息传输至所述控制单元(8)；
8、分离后的另一部分第二激光束传输至所述探测驱动单元(6)，所述探测驱动单元(6)用于校正入射的部分所述第二激光束的光程相差，以获取成像光斑及光斑偏离并生成驱动信号并传输至所述控制单元(8)；
9、所述控制单元(8)根据所述数据分析处理单元(7)提供的数据信息和所述探测驱动单元(6)的驱动信号，驱动所述波前校准单元(2)对入射的部分所述第二激光束波前相差进行校正形成第三激光束，所述第三激光束聚焦定位样品。
10、在其中一些实施例中，所述波前校准单元(2)包括依次连接的第一倾斜镜(21)、变形镜(22)和空间光调制器(23)，所述第一倾斜镜(21)为反射式倾斜校正镜，用于波前倾斜相差校正；所述变形镜(22)为连续表面变形镜用于进行离焦、像散等高阶相差校正；所述空间光调制器(23)为液晶空间光调制器，用于调制误差校正后的激光束的相位并传输至所述偏振分光镜(31)。
11、在其中一些实施例中，所述聚焦透镜(33)入射的分离后的部分第二激光束和所述光学相干断层成像单元(4)的成像光束精准地聚焦在样品，并作为所述光学相干断层成像系统(4)的成像镜头和所述高速相机(5)的拍摄镜头。
12、在其中一些实施例中，所述激光光源(1)、所述光学相干断层成像单元(4)、所述高速相机(5)和所述探测驱动单元(6)的光路同轴，所述样品同时在所述光学相干断层成像单元(4)的成像范围、所述高速相机(5)的拍摄范围和所述探测驱动单元(6)的探测范围内。
13、在其中一些实施例中，所述探测驱动单元(6)包括依次设置的第二倾斜镜(61)、变形镜(62)、聚焦器(63)和探测驱动器(64)，所述第二倾斜镜(61)为反射式倾斜校正镜，用于入射的部分所述第二激光束的波前倾斜相差校正并反射校正后的所述第二激光束；所述变形镜(62)为连续表面变形镜，用于校正经过所述第二倾斜镜(61)校正并反射的部分所述第二激光束的离焦、像散等高阶相差；所述聚焦器(63)为聚焦透镜，将经过所述第二倾斜镜(61)和所述变形镜(62)波前校正后的部分所述第二激光束聚焦在所述探测驱动器(64)上；所述探测驱动器(64)采集聚焦在所述聚焦器(63)上并经过所述第二倾斜镜(61)和所述变形镜(62)波前校正后的部分所述第二激光束，以获取成像光斑及光斑偏离并形成驱动信号。
14、本申请还提供了一种所述的激光光学系统的工作方法，包括下述步骤：
15、所述激光光源(1)用于在所述控制单元(8)控制下发射第一激光束；
16、所述波前校准单元(2)校正所述第一激光束的低阶相差和高阶相差，调制相位后形成第二激光束并传输至所述偏振分光镜(31)，所述偏振分光镜(31)对入射的所述第二激光束进行分离；
17、分离后的部分第二激光束和所述光学相干断层成像单元(4)的成像光束形成合束光束并经所述二向分光镜(32)、所述聚焦透镜(33)聚焦至样品，经所述样品的反射光再依次经所述聚焦透镜(33)、所述二向分光镜(32)、所述偏振分光镜(31)返回至所述光学相干断层成像单元(4)，所述光学相干断层成像单元(4)采集返回的样品的反射光并获取成像位置的样品定位和/或形状信息的图像信息并传输至所述数据分析处理单元(7)，所述高速相机(5)采集返回的样品的反射光并获取拍摄位置的样品照片信息并传输至所述数据分析处理单元(7)，所述数据分析处理单元(7)分析所述光学相干断层成像单元(4)获取的所述成像位置的样品定位和/或形状信息和所述高速相机(5)获取的所述拍摄位置的样品照片信息，并将数据信息传输至所述控制单元(8)；
18、分离后的另一部分第二激光束传输至所述探测驱动单元(6)，所述探测驱动单元(6)用于校正入射的部分所述第二激光束的光程相差，以获取成像光斑及光斑偏离并生成驱动信号并传输至所述控制单元(8)；
19、所述控制单元(8)根据所述数据分析处理单元(7)提供的数据信息和所述探测驱动单元(6)的驱动信号，驱动所述波前校准单元(2)对入射的部分所述第二激光束波前相差进行校正形成第三激光束，所述第三激光束聚焦定位样品。
20、本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
21、本申请提供的激光光学系统及工作方法，利用有调制闭环成像和无调制光传输组合式的自适应光学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光光学系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述波前校准单元(2)包括依次连接的第一倾斜镜(21)、变形镜(22)和空间光调制器(23)，所述第一倾斜镜(21)为反射式倾斜校正镜，用于波前倾斜相差校正；所述变形镜(22)为连续表面变形镜用于进行离焦、像散等高阶相差校正；所述空间光调制器(23)为液晶空间光调制器，用于调制误差校正后的激光束的相位并传输至所述偏振分光镜(31)。
3.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述聚焦透镜(33)入射的分离后的部分第二激光束和所述光学相干断层成像单元(4)的成像光束精准地聚焦在样品，并作为所述光学相干断层成像系统(4)的成像镜头和所述高速相机(5)的拍摄镜头。
4.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述激光光源(1)、所述光学相干断层成像单元(4)、所述高速相机(5)和所述探测驱动单元(6)的光路同轴，所述样品同时在所述光学相干断层成像单元(4)的成像范围、所述高速相机(5)的拍摄范围和所述探测驱动单元(6)的探测范围内。
5.如
6.一种如权利要求1至5任一项所述的激光光学系统的工作方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种激光光学系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述波前校准单元(2)包括依次连接的第一倾斜镜(21)、变形镜(22)和空间光调制器(23)，所述第一倾斜镜(21)为反射式倾斜校正镜，用于波前倾斜相差校正；所述变形镜(22)为连续表面变形镜用于进行离焦、像散等高阶相差校正；所述空间光调制器(23)为液晶空间光调制器，用于调制误差校正后的激光束的相位并传输至所述偏振分光镜(31)。
3.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述聚焦透镜(33)入射的分离后的部分第二激光束和所述光学相干断层成像单元(4)的成像光束精准地聚焦在样品，并作为所述光学相干断层成像系统(4)的成像镜头和所述高速相机(5)的拍摄镜头。
4.如权利要求1所述的激光光学系统，其特征在于，所述激光光源(1)、所述光学相干断层成像单元(4)、所述高速相机(5)和所述探测驱动单元(6)的光路同轴，所述样品同时在所述光学相干断层成像单元(4)...
【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，
申请(专利权)人：广东普洛宇飞生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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