CN103869490A - 全波段点光源准直光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全波段点光源准直光学系统，该全波段点光源准直光学系统包括点光源、第一曲面反射镜以及第二曲面反射镜；第一曲面反射镜置于点光源的出射光路上；第二曲面反射镜置于点光源的出射光经第一曲面反射镜反射后形成的反射光的光路上。本发明提供了一种能够对全波段的点光源进行无遮拦准直，并且通过一件反射镜即可匹配所需要的光束口径的全波段点光源准直光学系统。
Description
技术领域
本发明属于光学领域，涉及一种准直光学系统，尤其涉及一种全波段点光源准直光学系统。
背景技术
目前主要是利用平行光管获得平行光，常用的平行光管包括透射式、反射式等。平行光管可以将点光源准直成大口径的平行光，但在实际的科研工作中想得到小口径的平行光就需要再加一套缩束系统将大口径平行光缩束为所需要口径的光束。根据所需光束口径的不同，缩束系统的倍率等都需要随之变化，即缩束系统需要进行口径匹配，系统复杂，适应性差。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够对全波段的点光源进行无遮拦准直，并且通过一件反射镜即可匹配所需要的光束口径的全波段点光源准直光学系统。
本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种全波段点光源准直光学系统，其特殊之处在于：所述全波段点光源准直光学系统包括点光源、第一曲面反射镜以及第二曲面反射镜；所述第一曲面反射镜置于点光源的出射光路上；所述第二曲面反射镜置于点光源的出射光经第一曲面反射镜反射后形成的反射光的光路上。
上述第二曲面反射镜是离轴抛物镜。
上述第一曲面反射镜是离轴椭球镜。
上述点光源是光纤光源。
本发明的优点是：
本发明提供给了一种全波段点光源准直光学系统，该系统通过组合使用离轴椭球镜和离轴抛物面镜，将光纤点光源准直成所需要的平行光。本发明采用离轴反射式光路，保证了全波段光源的使用和光束的无遮拦传输；光学设计中采用椭球面和抛物面的组合，充分利用椭球面的两个理想成像点特性以及抛物面的理想点和准直光束特性，从而得到理想准直平行光；光源设计采用光纤输入以充分利用标准光纤接口来适应各种不同波段、不同类型的光纤光源。本发明将点光源准直成平行光的光学系统，此光学系统能够将紫外光到红外光全波段点光源发出的光束无遮拦准直成所需口径的平行光，包括大口径、小口径的理想平行光，提高了系统的适应性。
附图说明
图1是本发明所提供的全波段点光源准直光学系统光路示意图；
图2是基于本发明所提提供的准直光学系统后的准直光斑图像；
图3是基于本发明所提提供的准直光学系统后的波前像差图；
其中：
1-点光源；2-离轴椭球镜；3-离轴抛物镜。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种全波段点光源准直光学系统，该全波段点光源准直光学系统包括点光源1、第一曲面反射镜以及第二曲面反射镜；第一曲面反射镜置于点光源1的出射光路上；第二曲面反射镜置于点光源1的出射光经第一曲面反射镜反射后形成的反射光的光路上；第二曲面反射镜是离轴抛物镜3；第一曲面反射镜是离轴椭球镜2。
全波段点光源准直光学系统通过离轴椭球镜制造一束锥光和一个理想的像点，在此像点后加入离轴抛物面镜进行光束的理想准直。在实际应用中可以根据所需要光束口径的大小来匹配离轴抛物面镜的大小。
全波段点光源准直光学系统光路如图1所示。本发明所提供的全波段点光源准直光学系统充分利用了椭球面的两个理想点和抛物面的准直特性，光路走向为：光纤光源发出的光经过离轴椭球镜后会聚到椭球镜的另一个理想点，过理想点后光束继续发散，经过离轴抛物面后准直为直径为D的平行光，准直后光斑直径如图2所示，光学系统波前像差如图3所示。
Claims (4)
1.一种全波段点光源准直光学系统，其特征在于：所述全波段点光源准直光学系统包括点光源、第一曲面反射镜以及第二曲面反射镜；所述第一曲面反射镜置于点光源的出射光路上；所述第二曲面反射镜置于点光源的出射光经第一曲面反射镜反射后形成的反射光的光路上。
2.根据权利要求1所述的全波段点光源准直光学系统，其特征在于：所述第二曲面反射镜是离轴抛物镜。
3.根据权利要求1或2所述的全波段点光源准直光学系统，其特征在于：所述第一曲面反射镜是离轴椭球镜。
4.根据权利要求3所述的全波段点光源准直光学系统，其特征在于：所述点光源是光纤光源。
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