本发明专利技术提供了一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，该光学系统包括第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6），第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6）依次设置在同一水平光轴上。该光学系统在350nm-1600nm工作波段范围内实现了超消色差；口径为φ150mm，焦距为900mm，总长度为660mm，实现了摄远型光学系统的设计，体积小、重量轻、加工成本低，光学传递函数接近衍射极限。该系统用于激光束发散角的测量可以简化测量的步骤，提高测量精度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统
本专利技术涉及一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，属于光学
技术介绍
激光束发散角是评价激光束质量的一个重要参数，它不仅反映了远距离传输时激光束的发散特性，还能准确评估激光器的质量。现有的用于激光束发散角测量的光学系统主要采用简单的聚焦透镜，其对不同波长的光具有不同的焦距，每次测量都需要校准焦距，测量步骤繁琐，易于引入测量误差；同时，由于测量发散角用光学系统焦距较大，导致系统总长长，体积大。为了解决以上问题，对于宽波段应用的光学系统需要做到超消色差，使光学系统对工作波段内不同波长的光焦距基本相同，只需一次校准即可，简化了测量步骤，提高了测量精度；同时对于长焦距光学系统需要做到摄远型结构，使系统总长小于焦距，减小体积。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，在350-1600nm工作波段消色差，将其用于激光束发散角的测量，测量精度高；150mm的光学系统口径能够满足大光斑尺寸的光束发散角测量；摄远型光学系统结构使整个系统的总长度缩短，制造成本降低。如附图1所示，本专利技术提供的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5和第六镜片6；第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5和第六镜片6依次设置在同一水平光轴上；所述的第一镜片1为正透镜，优选FK51玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为264.2mm和-302mm，中心厚度为40mm，口径为φ150mm；所述的第二镜片2为负透镜，优选FN11玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-263mm和162.93mm，中心厚度为20mm，口径为φ134mm，其前表面顶点与第一镜片1后表面顶点之间的空气间隔为23.4mm；所述的第三镜片3为正透镜，优选SF6玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为177.01mm和∞，中心厚度为32mm，口径为φ130mm，其前表面顶点与第二镜片2后表面顶点之间的空气间隔为5.2mm；所述的第四镜片4为负透镜，优选SF59玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-990.8mm和112.2mm，中心厚度为16mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第三镜片3后表面顶点之间的空气间隔为260mm；所述的第五镜片5为正透镜，优选SK51玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为69.5mm和-93.33mm，中心厚度为22mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第四镜片4后表面顶点之间的空气间隔为5.5mm；所述的第六镜片6为负透镜，优选SF56A玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-70.47mm和-955mm，中心厚度为14mm，口径为φ42mm，其前表面顶点与第五镜片5后表面顶点之间的空气间隔为7.5mm，后表面顶点到所述的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统的焦点间空气间隔为214.34mm；如上所述的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，工作波段为350nm-1600nm，口径为φ150mm，焦距为900mm，总长度为660mm。有益效果：本专利技术提供的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，总长度仅为焦距的3/4，实现了摄远型光学系统的设计，与普通光学系统相比体积小、重量轻、加工成本低；所用六种玻璃均为普通光学材料，与特殊光学材料相比价格较低、物理化学性能稳定，六片透镜均为单透镜，避免采用胶合件，适用于大功率激光束发散角的测量。经几何像差的数据及曲线分析表明，对于中心波长532nm设计得到焦距为900mm，全口径处的球差为0.0676mm；对于355nm、532nm、660nm、808nm、940nm、1064nm、1319nm和1570nm的光在0.707孔径处基本相交于一点，实现了对350nm-1600nm波段的超消色差；经光学传递函数曲线分析表明，在各个频率处的MTF值均接近衍射极限。附图说明图1是一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统光路图；图2是一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统纵向像差曲线图；图3是一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统光学传递函数曲线图。图中：1-第一镜片、2-第二镜片、3-第三镜片、4-第四镜片、5-第五镜片、6-第六镜片。具体实施方式实施例1一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统。如附图1所示，所述的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5和第六镜片6，所述的第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5和第六镜片6依次设置在同一水平光轴上，结构简单，有利于加工和装配。所述的第一镜片1为正透镜，优选FK51玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为264.2mm和-302mm，中心厚度为40mm，口径为φ150mm；所述的第二镜片2为负透镜，优选FN11玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-263mm和162.93mm，中心厚度为20mm，口径为φ134mm，其前表面顶点与第一镜片1后表面顶点之间的空气间隔为23.4mm；所述的第三镜片3为正透镜，优选SF6玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为177.01mm和∞，中心厚度为32mm，口径为φ130mm，其前表面顶点与第二镜片2后表面顶点之间的空气间隔为5.2mm；所述的第四镜片4为负透镜，优选SF59玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-990.8mm和112.2mm，中心厚度为16mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第三镜片3后表面顶点之间的空气间隔为260mm，所述的第五镜片5为正透镜，优选SK51玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为69.5mm和-93.33mm，中心厚度为22mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第四镜片4后表面顶点之间的空气间隔为5.5mm，所述的第六镜片6为负透镜，优选SF56A玻璃制造，前、后表面曲率半径分别为-70.47mm和-955mm，中心厚度为14mm，口径为φ42mm，其前表面顶点与第五镜片5后表面顶点之间的空气间隔为7.5mm，后表面顶点与所述的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统的焦点间空气间隔为214.34mm；如上所述的一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，工作波段为350nm-1600nm，口径为φ150mm，焦距为900mm，总长度为660mm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，其特征在于，包括第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6），所述的第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6）依次设置在同一水平光轴上；所述的第一镜片（1）为采用FK51玻璃制造的正透镜，其前、后表面曲率半径分别为264.2mm和?302mm，中心厚度为40mm，口径为φ150mm；所述的第二镜片（2）为采用FN11玻璃制造的负透镜，其前、后表面曲率半径分别为?263mm和162.93mm，中心厚度为20mm，其前表面顶点与第一镜片（1）后表面顶点之间的空气间隔为23.4mm，口径为φ134mm；所述的第三镜片（3）为采用SF6玻璃制造的正透镜，其前、后表面曲率半径分别为177.01mm和∞，中心厚度为32mm，口径为φ130mm，其前表面顶点与第二镜片（2）后表面顶点之间的空气间隔为5.2mm；所述的第四镜片（4）为采用SF59玻璃制造的负透镜，其前、后表面曲率半径分别为?990.8mm和112.2mm，中心厚度为16mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第三镜片（3）后表面顶点之间的空气间隔为260mm；所述的第五镜片（5）为采用SK51玻璃制造的正透镜，其前、后表面曲率半径分别为69.5mm和?93.33，中心厚度为22mm，口径为φ50mm，其前表面顶点与第四镜片（4）后表面顶点之间的空气间隔为5.5mm；所述的第六镜片（6）为采用SF56A玻璃制造的负透镜，其前、后表面曲率半径分别为?70.47mm和?955，中心厚度为14mm，口径为φ42mm，其前表面顶点与第五镜片（5）后表面顶点之间的空气间隔为7.5mm。...
【技术特征摘要】
1.一种用于激光束发散角测量的超消色差光学系统，其特征在于，包括第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6），所述的第一镜片（1）、第二镜片（2）、第三镜片（3）、第四镜片（4）、第五镜片（5）和第六镜片（6）依次设置在同一水平光轴上；所述的第一镜片（1）为采用FK51玻璃制造的正透镜，其前、后表面曲率半径分别为264.2mm和-302mm，中心厚度为40mm，口径φ为150mm；所述的第二镜片（2）为采用FN11玻璃制造的负透镜，其前、后表面曲率半径分别为-263mm和162.93mm，中心厚度为20mm，其前表面顶点与第一镜片（1）后表面顶点之间的空气间隔为23.4mm，口径φ为134mm；所述的第三镜片（3）为采用SF6玻璃制造的正透镜，其前、后表面曲率半径分别为177.01mm和∞，中心厚度为32mm，口径φ为130mm，其前表面顶点与第二镜片（2）后表面顶点之间的空气间隔为5.2mm；...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉瑶，王菲，车英，杨进华，罗宽，焦正超，王晓华，张国玉，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。