CN101872062A - 一种采用复用结构的反射池 - Google Patents

Abstract

一种采用复用结构的反射池属于多光程光路系统领域，其特征在于，在所述反射池的复用光入射窗口上连接有一个供复用光入射的第一光纤准直器，在该第一光纤准直器的出口端与反射池场镜之间留有一个入射光入射窗口，在所述反射池的反射光出射窗口上连接有一个供反射光出射的第二光纤准直器，在该第二光纤准直器的入口端与所述反射池侧壁之间留有一个复用光出射窗口，所述复用光入射窗口和所述入射光入射窗口位置互换亦可，所述反射光出射窗口和所述复用光出射窗口位置互换亦可，在所述第一光纤准直器入口端与所述第二光纤准直器出口端之间连接有一根光纤束。复用次数等于所述光纤准直器个数的一半。本发明至少增加了一倍的光程，而其结构也简单。

Description

一种采用复用结构的反射池

技术领域

本发明涉及一种多光程光路系统，可应用于吸收光路、衰减光路、延迟光路等多种光路中。

背景技术

反射池目前应用广泛，在很多领域中扮演着重要角色。反射池由几面相对放置的反射镜组成，反射镜之间的距离和角度一定，光线进入反射池后在几面反射镜之间来回反射，最后射出反射池。通过这种方式，在一定的空间内，光线来回折返，从而大大增加了光程。反射池具有光程长、体积小的特点，且结构简单，因此得到广泛的应用。

目前的反射池在使用时，光线进入反射池，通过反射池内的光路，到达反射池出口，然后进入后续仪器。对于从反射池的入口到出口的整段光路，光线只通过一次。若反射池的结构已定，很难再增大光程。若反射池的光程已达极限，要想增大光程非常困难。

发明内容

为了增大反射池的光程，本发明提供一种采用复用结构的反射池，在反射池上连接了光纤束及光纤准直器，使光线从反射池第一次射出后通过一定的光路再次进入反射池，当光线再次射出反射池后再进入后续仪器。这样增加了1倍左右的光程，使得光程大大增加。

本发明的特征之一在于：

含有反射池、光纤准直器和光纤束，其中，

反射池，一侧内壁粘接有一个场镜，该场镜两端与反射池两个侧壁之间分别留有一个空隙，该反射池内相对于所述场镜的另一侧内壁上，粘接有至少一面物镜，所述场镜和物镜都是具有相同曲率半径(R)的凹球面镜，所述场镜和物镜的水平间距为0.9(R)～1.1(R)，而各所述物镜的曲率中心位于所述场镜表面附近的水平主轴线的两侧；

光纤准直器，包括供复用光入射用的第一光纤准直器和供反射光出射用的第二光纤准直器，其中：

第一光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第一个空隙上，该第一光纤准直器的出口端对准反射池壁上的复用光入射窗口，但在该第一光纤准直器出口端和所述场镜之间留有一个入射光入射窗口，

第二光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第二个空隙上，该第二光纤准直器的入口端对准反射池壁上的反射光出射窗口，但在该第二光纤准直器入口端和所述反射池侧壁之间留有一个复用光出射窗口，供与外部后续仪器的光纤入口相对准，或通过外部使用的光纤与所述外部仪器光纤入口相连，

光纤束，两端分别与所述第一光纤准直器的光入口端以及所述第二光纤准直器的光出口端相连，复用次数等于所述光纤准直器个数的一半。

本发明的特征之二在于：

含有反射池、光纤准直器和光纤束，其中，

反射池，一侧内壁粘接有一个场镜，该场镜两端与反射池两个侧壁之间分别留有一个空隙，该反射池内相对于所述场镜的另一侧内壁上，粘接有至少一面物镜，所述场镜和物镜都是具有相同曲率半径(R)的凹球面镜，所述场镜和物镜的水平间距为0.9(R)～1.1(R)，而各所述物镜的曲率中心位于所述场镜表面附近的水平主轴线的两侧；

光纤准直器，包括供复用光入射用的第一光纤准直器和供反射光出射用的第二光纤准直器，其中：

第一光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第一个空隙上，该第一光纤准直器的出口端对准反射池壁上的复用光入射窗口，但在该第一光纤准直器出口端和所述反射池侧壁之间留有一个入射光入射窗口，

第二光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第二个空隙上，该第二光纤准直器的入口端对准反射池壁上的反射光出射窗口，但在该第二光纤准直器入口端和所述场镜之间留有一个复用光出射窗口，供与外部后续仪器的光纤入口相对准，或通过外部使用的光纤与所述外部仪器光纤入口相连，

光纤束，两端分别与所述第一光纤准直器的光入口端以及所述第二光纤准直器的光出口端相连，复用次数等于所述光纤准直器个数的一半。

本发明的主要优点是：

采用了光纤束及光纤准直器将光线再次导入反射池，实现了反射池的复用。

本发明的有益效果是：

大大增加了反射池的光程，并且设计容易，结构简单。

附图说明

图1是第一种采用复用结构的反射池的俯视示意图。

图2是第一种结构的一个具体实施例的俯视示意图。

图3是第二种采用复用结构的反射池的俯视示意图。

图4是第二种结构的一个具体实施例的俯视示意图。

图中1.光纤束，21.第一光纤准直器，22.第二光纤准直器，3.反射池壁，41.作为物镜的凹球面反射镜，42.作为物镜的凹球面反射镜，43.作为场镜的凹球面反射镜。反射池关于水平主轴对称，43和41、42的水平距离等于凹球面反射镜的曲率半径R。

具体实施方式

下面结合实例及图1、图2、图3、图4对本发明进行进一步说明。

在图1中，反射池包含3面反射镜，41、42、43是3面具有相同曲率半径R的凹球面反射镜，3为反射池的池壁，凹球面反射镜粘接在反射池的内壁上。41、42为物镜，43为场镜，物镜和场镜相对放置，水平间距等于R，物镜41、42的曲率中心在场镜43表面附近。21为第一光纤准直器，22为第二光纤准直器，1为光纤束。第一光纤准直器的出口端对准复用光入射窗口，第二光纤准直器的入口端对准反射光出射窗口，光纤束将第一光纤准直器的入口端和第二光纤准直器的出口端连接起来。按照图1所示连接，则从反射池的反射光出射窗口到复用光入射窗口形成了一条光线通路。光线从入射光入射窗口进入，在反射池内被3面反射镜来回反射，从反射光出射窗口射出，进入第二光纤准直器，再通过光纤束以及第一光纤准直器，从复用光入射窗口再次射入反射池，在反射池内被3面反射镜来回反射后，从复用光出射窗口射出，再进入后续仪器。复用结构由光纤束、第一光纤准直器和第二光纤准直器组成，是可拆卸的。

在图2中，3面凹球面反射镜的半径R＝625mm，场镜和物镜的水平间距d＝625mm。物镜41、42长度为40mm，间距为10mm。场镜43长度为70mm。a是物镜41的曲率中心，b是物镜42的曲率中心。a与主轴的距离为2.11mm，入射光的入射点与主轴的距离为40mm。入射光进入反射池，被物镜41反射到场镜43上，然后被场镜43反射到物镜42上，又被物镜42反射到场镜43上，如此反复，反射40次后射出反射池。光线从反射光出射窗口射出后进入第二光纤准直器，通过光纤束和第一光纤准直器到达复用光入射窗口，再次射入反射池，复用光的入射点与主轴的距离为46.32mm。光线再次进入反射池，反射46次后从复用光出射窗口射出，然后进入后续仪器。

反射池的结构、入射光的位置已知，根据反射原理，容易得到反射光出射的位置，因此能够确定第二光纤准直器22的位置和复用光出射的位置。

图3是第二种采用复用结构的反射池的俯视示意图。该反射池的结构与图1所示的第一种采用复用结构的反射池基本一致，区别在于入射光入射窗口和复用光入射窗口的位置互换，反射光出射窗口和复用光出射窗口的位置互换。

在图4中，3面凹球面反射镜的半径R＝625mm，场镜和物镜的水平间距d＝625mm。物镜41、42长度为40mm，间距为10mm。场镜43长度为70mm。a是物镜41的曲率中心，b是物镜42的曲率中心。a与主轴的距离为2.11mm，入射光的入射点与主轴的距离为46.32mm。入射光进入反射池，被物镜41反射到场镜43上，然后被场镜43反射到物镜42上，又被物镜42反射到场镜43上，如此反复，反射46次后射出反射池。光线从反射光出射窗口射出后进入第二光纤准直器，通过光纤束和第一光纤准直器到达复用光入射窗口，再次射入反射池，复用光的入射点与主轴的距离为40mm。光线再次进入反射池，反射40次后从复用光出射窗口射出，然后进入后续仪器。

在上述实施例中采用的波导是光纤束，耦合结构是光纤准直器。若采用其他波导比如空心导光管替换也是可行的，只需将耦合结构相应替换即可。

Claims (2)

1.一种采用复用结构的反射池，其特征在于，含有反射池、光纤准直器和光纤束，其中，

反射池，一侧内壁粘接有一个场镜，该场镜两端与反射池两个侧壁之间分别留有一个空隙，该反射池内相对于所述场镜的另一侧内壁上，粘接有至少一面物镜，所述场镜和物镜都是具有相同曲率半径(R)的凹球面镜，所述场镜和物镜的水平间距为0.9(R)～1.1(R)，而各所述物镜的曲率中心位于所述场镜表面附近的水平主轴线的两侧；

光纤准直器，包括供复用光入射用的第一光纤准直器和供反射光出射用的第二光纤准直器，其中：

第一光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第一个空隙上，该第一光纤准直器的出口端对准反射池壁上的复用光入射窗口，但在该第一光纤准直器出口端和所述场镜之间留有一个入射光入射窗口，

第二光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第二个空隙上，该第二光纤准直器的入口端对准反射池壁上的反射光出射窗口，但在该第二光纤准直器入口端和所述反射池侧壁之间留有一个复用光出射窗口，供与外部后续仪器的光纤入口相对准，或通过外部使用的光纤与所述外部仪器光纤入口相连，

光纤束，两端分别与所述第一光纤准直器的光入口端以及所述第二光纤准直器的光出口端相连，复用次数等于所述光纤准直器个数的一半。

2.一种采用复用结构的反射池，其特征在于，含有反射池、光纤准直器和光纤束，其中，

反射池，一侧内壁粘接有一个场镜，该场镜两端与反射池两个侧壁之间分别留有一个空隙，该反射池内相对于所述场镜的另一侧内壁上，粘接有至少一面物镜，所述场镜和物镜都是具有相同曲率半径(R)的凹球面镜，所述场镜和物镜的水平间距为0.9(R)～1.1(R)，而各所述物镜的曲率中心位于所述场镜表面附近的水平主轴线的两侧；

光纤准直器，包括供复用光入射用的第一光纤准直器和供反射光出射用的第二光纤准直器，其中：

第一光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第一个空隙上，该第一光纤准直器的出口端对准反射池壁上的复用光入射窗口，但在该第一光纤准直器出口端和所述反射池侧壁之间留有一个入射光入射窗口，

第二光纤准直器，固定在所述反射池粘接有所述场镜的一侧外壁的第二个空隙上，该第二光纤准直器的入口端对准反射池壁上的反射光出射窗口，但在该第二光纤准直器入口端和所述场镜之间留有一个复用光出射窗口，供与外部后续仪器的光纤入口相对准，或通过外部使用的光纤与所述外部仪器光纤入口相连，

光纤束，两端分别与所述第一光纤准直器的光入口端以及所述第二光纤准直器的光出口端相连，复用次数等于所述光纤准直器个数的一半。

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