CN109061890A - 一种分光系统 - Google Patents

一种分光系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109061890A
CN109061890A CN201811068075.8A CN201811068075A CN109061890A CN 109061890 A CN109061890 A CN 109061890A CN 201811068075 A CN201811068075 A CN 201811068075A CN 109061890 A CN109061890 A CN 109061890A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prism
light
wavelength range
working face
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811068075.8A
Other languages
English (en)
Inventor
祁普红
闫翠翠
张宏斌
曾凡涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Mentech Optical and Magnetic Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Mentech Optical and Magnetic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Mentech Optical and Magnetic Co Ltd filed Critical Dongguan Mentech Optical and Magnetic Co Ltd
Priority to CN201811068075.8A priority Critical patent/CN109061890A/zh
Publication of CN109061890A publication Critical patent/CN109061890A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本申请公开了一种分光系统,包括:光源,用于提供包含第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的入射光束,这三种波长范围为递增或递减关系;准直透镜,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;棱镜复合结构,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围的第一出射光,具有第二波长范围的第二出射光和具有第三波长范围的第三出射光,且分别从所述第一棱镜、所述第二棱镜和所述第三棱镜射出。本申请通过光源、准直透镜和三个棱镜胶合成的棱镜复合结构,就可以达到将不同波长范围的光区分开的目的,结构相对简单,系统整体小型化。

Description

一种分光系统
技术领域
本发明涉及光学仪器技术领域,特别是涉及一种分光系统。
背景技术
随着科学技术的发展,在越来越多的应用领域需要对目标进行多波段成像。目前实现多波段成像主要采用同一光学系统对目标成像,在其中加入分光系统进行分光处理,从而实现对目标的多波段成像。
而目前使用的分光系统一般具有结构复杂、光路结构整体体积大、成本高等缺点。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种分光系统,可以将不同波长范围的光区分开,结构相对简单,系统整体小型化。其具体方案如下:
一种分光系统,包括:
光源,用于提供包含第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的入射光束,第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围之间为递增或递减关系;
准直透镜,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;
棱镜复合结构,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围的第一出射光,具有第二波长范围的第二出射光和具有第三波长范围的第三出射光,且分别从所述第一棱镜、所述第二棱镜和所述第三棱镜射出。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第一出射光和所述第二出射光出射方向相反且均与所述平行光入射方向相互垂直;所述第三出射光出射方向与所述平行光入射方向相互平行。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第一棱镜具有四个工作面;其中,
所述第一棱镜的第一工作面是入射面;
所述第一棱镜的第二工作面是仅对具有所述第一波长范围和所述第二波长范围的光线进行反射的反射面;
所述第一棱镜的第三工作面是仅对具有所述第一波长范围的光线进行反射的反射面;
所述第一棱镜的第四工作面是对具有所述第一波长范围的光线进行折射以形成所述第一出射光的出射面。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第二棱镜具有两个工作面;其中,
所述第二棱镜的第一工作面与所述第一棱镜的第三工作面胶合;
所述第二棱镜的第二工作面与所述平行光入射方向相互平行,是将具有所述第二波长范围的光线进行垂直出射以形成所述第二出射光的出射面。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第三棱镜具有两个工作面;其中,
所述第三棱镜的第一工作面与所述第一棱镜的第二工作面胶合;
所述第三棱镜的第二工作面与所述第一棱镜的第一工作面相互平行,是对具有所述第三波长范围的光线进行折射以形成所述第三出射光的出射面。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第一棱镜的第一工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为70°至90°。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,经所述第一棱镜的第二工作面反射后的具有所述第一波长范围和所述第二波长范围的光线传播方向与所述平行光入射方向互相垂直;
所述第一棱镜的第二工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为30°至60°。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第一棱镜的第三工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为10°至16°。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述光源的通道为光纤。
优选地,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述第一出射光、所述第二出射光和所述第三出射光均为平行光束,可外加聚焦透镜或外接分光片。
本发明所提供的一种分光系统,包括:光源,用于提供包含第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的入射光束,第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围之间为递增或递减关系;准直透镜,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;棱镜复合结构,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围的第一出射光,具有第二波长范围的第二出射光和具有第三波长范围的第三出射光,且分别从所述第一棱镜、所述第二棱镜和所述第三棱镜射出。本发明通过光源、准直透镜和三个棱镜胶合成的棱镜复合结构,就可以达到将不同波长范围的光区分开的目的,结构相对简单,系统整体小型化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的分光系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种分光系统,如图1所示,包括:
光源1,用于提供包含第一波长范围λ1、第二波长范围λ2和第三波长范围λ3的入射光束,第一波长范围λ1、第二波长范围λ2和第三波长范围λ3之间为递增或递减关系;
准直透镜2,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;
棱镜复合结构3,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜31、第二棱镜32和第三棱镜33通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围λ1的第一出射光,具有第二波长范围λ2的第二出射光和具有第三波长范围λ3的第三出射光,且分别从所述第一棱镜31、所述第二棱镜32和所述第三棱镜33射出。
在本发明实施例提供的上述分光系统中,包括光源、准直透镜和由三个棱镜胶合成的棱镜复合结构,其中准直透镜将光源提供的光转换成平行光,以保证光线与光路同一工作面的入射角一致,然后平行光通过棱镜复合结构分成不同波长范围的光(λ1、λ2和λ3),且分别从棱镜复合结构中的不同棱镜射出,以达到将不同波长范围的光区分开的目的,棱镜复合结构采用三个棱镜的胶合结构组成一个整体,在实际应用中作为一个物料使用,操作方便,整体结构相对简单,系统整体小型化。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,如图1所示,所述第一出射光(具有第一波长范围λ1)和所述第二出射光(具有第二波长范围λ2)出射方向可以相反,如一个向上方向,另一个向下方向,且均与所述平行光入射方向(如水平方向)相互垂直;所述第三出射光(具有第三波长范围λ3)出射方向与所述平行光入射方向可以相互平行,均可以为水平方向。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,如图1所示,所述第一棱镜31具有四个工作面;其中,所述第一棱镜31的第一工作面31a是入射面;所述第一棱镜31的第二工作面31b是仅对具有所述第一波长范围λ1和所述第二波长范围λ2的光线进行反射的反射面;所述第一棱镜31的第三工作面31c是仅对具有所述第一波长范围λ1的光线进行反射的反射面;所述第一棱镜31的第四工作面31d是对具有所述第一波长范围λ1的光线进行折射以形成所述第一出射光的出射面。
较佳地,首先,所述第一棱镜31的第一工作面31a与所述平行光入射方向之间的夹角范围可以设置为70°至90°,角度公差为±0.5°,以调整合适的具有第一波长范围λ1的第一出射光出光面位置。然后,经所述第一棱镜31的第二工作面31b反射后的具有所述第一波长范围λ1和所述第二波长范围λ2的光线传播方向与所述平行光入射方向可以互相垂直;此时所述第一棱镜31的第二工作面31b与所述平行光入射方向之间的夹角范围可以设置为30°至60°,角度公差为±0.5°。其次,所述第一棱镜31的第三工作面31c与所述平行光入射方向之间的夹角可以依据第一波长范围λ1、第二波长范围λ2边界波长范围的间隔范围进行确定,具体的夹角范围可以设置为10°至16°,角度公差为±0.5°。另外,所述第一棱镜31的第四工作面31的角度可以依据第一棱镜31的折射率,保证第一出射光出射方向垂直于平行光入射方向即可,角度公差为±3°。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,如图1所示,所述第二棱镜32具有两个工作面;其中,所述第二棱镜32的第一工作面32a与所述第一棱镜31的第三工作面31c胶合;所述第二棱镜32的第二工作面32b与所述平行光入射方向相互平行,是可以将具有所述第二波长范围λ2的光线进行垂直出射以形成所述第二出射光的出射面,以保证第二出射光出光方向不变。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,如图1所示,所述第三棱镜33具有两个工作面;其中,所述第三棱镜33的第一工作面33a与所述第一棱镜31的第二工作面31b胶合;为了使所述第三出射光(具有第三波长范围λ3)出射方向与所述平行光入射方向相互平行,所述第三棱镜33的第二工作面33b与所述第一棱镜31的第一工作面31a相互平行,是对具有所述第三波长范围λ3的光线进行折射以形成所述第三出射光的出射面。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,如图1所示,所述第一出射光、所述第二出射光和所述第三出射光均可以为平行光束,可外加聚焦透镜对光路进行聚焦应用,或外接分光片对光波进一步细分。
需要说明的是,本发明中的分光光路是可逆的,即出光方向可以用作同波长范围的光源入射光方向,以达到光路的多种应用。例如:图1中的具有第一波长范围λ1的第一出射光和具有第二波长范围λ2的第二出射光的光路方向均可以逆向,也就是说,具有第一波长范围λ1的第一出射光和具有第二波长范围λ2的第二出射光均可以作为入射光束,入射至棱镜复合结构,通过棱镜复合结构的作用可以将具有第一波长范围λ1和具有第二波长范围λ2的光线进行汇聚并传输至准直透镜中,此时棱镜复合结构中的第一棱镜的第一工作面31a转变为对具有所述第一波长范围λ1和具有第二波长范围λ2的光线进行折射的出射面,第四工作面31d转变为入射面,第二棱镜32的第二工作面32b转变为入射面;而具有第三波长范围λ3的第三出射光依然可以按照图1中原先的光路出射出来。同理,具有第三波长范围λ3的第三出射光的光路方向也可以逆向,该光线也可以作为入射光束,在此不做赘述。由于光路有多种应用,不仅仅是分光,还可以是汇聚光等等,具体可以根据实际情况而替换光线的入光方向和出光方向,本发明均可以实现。
在具体实施时,在本发明实施例提供的上述分光系统中,所述光源的通道可以为光纤,即光纤可以作为分光系统的光源入射通道或逆向光路应用的出光通道。
综上,本发明实施例提供的一种分光系统,包括:光源,用于提供包含第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的入射光束,第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围之间为递增或递减关系;准直透镜,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;棱镜复合结构,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围的第一出射光,具有第二波长范围的第二出射光和具有第三波长范围的第三出射光,且分别从所述第一棱镜、所述第二棱镜和所述第三棱镜射出。本发明通过光源、准直透镜和三个棱镜胶合成的棱镜复合结构,就可以达到将不同波长范围的光区分开的目的,结构相对简单,系统整体小型化。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的分光系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种分光系统,其特征在于,包括:
光源,用于提供包含第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的入射光束,第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围之间为递增或递减关系;
准直透镜,设置所述入射光束的传输光路上,用于将所述入射光束准直为平行光;
棱镜复合结构,设置所述平行光的传输光路上,由第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜通过胶合剂胶合组成,用于对所述平行光进行分光,分为具有第一波长范围的第一出射光,具有第二波长范围的第二出射光和具有第三波长范围的第三出射光,且分别从所述第一棱镜、所述第二棱镜和所述第三棱镜射出。
2.根据权利要求1所述的分光系统,其特征在于,所述第一出射光和所述第二出射光出射方向相反且均与所述平行光入射方向相互垂直;所述第三出射光出射方向与所述平行光入射方向相互平行。
3.根据权利要求2所述的分光系统,其特征在于,所述第一棱镜具有四个工作面;其中,
所述第一棱镜的第一工作面是入射面;
所述第一棱镜的第二工作面是仅对具有所述第一波长范围和所述第二波长范围的光线进行反射的反射面;
所述第一棱镜的第三工作面是仅对具有所述第一波长范围的光线进行反射的反射面;
所述第一棱镜的第四工作面是对具有所述第一波长范围的光线进行折射以形成所述第一出射光的出射面。
4.根据权利要求3所述的分光系统,其特征在于,所述第二棱镜具有两个工作面;其中,
所述第二棱镜的第一工作面与所述第一棱镜的第三工作面胶合;
所述第二棱镜的第二工作面与所述平行光入射方向相互平行,是将具有所述第二波长范围的光线进行垂直出射以形成所述第二出射光的出射面。
5.根据权利要求4所述的分光系统,其特征在于,所述第三棱镜具有两个工作面;其中,
所述第三棱镜的第一工作面与所述第一棱镜的第二工作面胶合;
所述第三棱镜的第二工作面与所述第一棱镜的第一工作面相互平行,是对具有所述第三波长范围的光线进行折射以形成所述第三出射光的出射面。
6.根据权利要求3所述的分光系统,其特征在于,所述第一棱镜的第一工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为70°至90°。
7.根据权利要求6所述的分光系统,其特征在于,经所述第一棱镜的第二工作面反射后的具有所述第一波长范围和所述第二波长范围的光线传播方向与所述平行光入射方向互相垂直;
所述第一棱镜的第二工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为30°至60°。
8.根据权利要求7所述的分光系统,其特征在于,所述第一棱镜的第三工作面与所述平行光入射方向之间的夹角范围为10°至16°。
9.根据权利要求1所述的分光系统,其特征在于,所述光源的通道为光纤。
10.根据权利要求1至9任一项所述的分光系统,其特征在于,所述第一出射光、所述第二出射光和所述第三出射光均为平行光束,可外加聚焦透镜或外接分光片。
CN201811068075.8A 2018-09-13 2018-09-13 一种分光系统 Pending CN109061890A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811068075.8A CN109061890A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种分光系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811068075.8A CN109061890A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种分光系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109061890A true CN109061890A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64761663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811068075.8A Pending CN109061890A (zh) 2018-09-13 2018-09-13 一种分光系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109061890A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220324A (zh) * 2022-08-04 2022-10-21 业成科技(成都)有限公司 成像装置和车辆

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202039A (en) * 1960-08-02 1965-08-24 Philips Corp Optical system for a color television camera
US3718752A (en) * 1969-12-27 1973-02-27 Nippon Electric Co Color television camera
CN2289254Y (zh) * 1997-01-31 1998-08-26 中国大恒公司 新型组合棱镜彩色光分解及合成装置
CN2505851Y (zh) * 2001-09-21 2002-08-14 无锡市星迪仪器有限公司 一种肘形混色棱镜
CN1497239A (zh) * 2002-10-10 2004-05-19 日立工机株式会社 光束分离单元、光束发射角度补偿光学单元和激光标记装置
CN1635398A (zh) * 2003-12-29 2005-07-06 台达电子工业股份有限公司 分色棱镜组
CN102323670A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统
CN102436067A (zh) * 2011-09-22 2012-05-02 福建福晶科技股份有限公司 一种红、绿、蓝三基色彩色显示合色器件
CN202351517U (zh) * 2011-11-21 2012-07-25 苏州华帝光学科技有限公司 一种四胶合分光棱镜
CN107121783A (zh) * 2017-06-23 2017-09-01 中山联合光电科技股份有限公司 一种成像系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202039A (en) * 1960-08-02 1965-08-24 Philips Corp Optical system for a color television camera
US3718752A (en) * 1969-12-27 1973-02-27 Nippon Electric Co Color television camera
CN2289254Y (zh) * 1997-01-31 1998-08-26 中国大恒公司 新型组合棱镜彩色光分解及合成装置
CN2505851Y (zh) * 2001-09-21 2002-08-14 无锡市星迪仪器有限公司 一种肘形混色棱镜
CN1497239A (zh) * 2002-10-10 2004-05-19 日立工机株式会社 光束分离单元、光束发射角度补偿光学单元和激光标记装置
CN1635398A (zh) * 2003-12-29 2005-07-06 台达电子工业股份有限公司 分色棱镜组
CN102323670A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 紫外、可见光和近红外三波段光学成像系统
CN102436067A (zh) * 2011-09-22 2012-05-02 福建福晶科技股份有限公司 一种红、绿、蓝三基色彩色显示合色器件
CN202351517U (zh) * 2011-11-21 2012-07-25 苏州华帝光学科技有限公司 一种四胶合分光棱镜
CN107121783A (zh) * 2017-06-23 2017-09-01 中山联合光电科技股份有限公司 一种成像系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115220324A (zh) * 2022-08-04 2022-10-21 业成科技(成都)有限公司 成像装置和车辆
CN115220324B (zh) * 2022-08-04 2023-11-14 业成科技(成都)有限公司 成像装置和车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200310136A1 (en) Optical guide and optical system
US4671613A (en) Optical beam splitter prism
US9645315B2 (en) Multiplexer
CN207352292U (zh) 一种光纤输出激光器
CN109791255A (zh) 包括法拉第旋转器的光学耦合器
US20110026129A1 (en) Prism beamsplitters
CN110471147A (zh) 大发散角激光耦合单模光纤的装置及方法
CN103513429A (zh) 准直分光镜系统
US7440192B2 (en) Optical system providing several beams from a single source
CN109061890A (zh) 一种分光系统
US7092167B2 (en) Optical system providing four beams from a single source
JPS60221723A (ja) レ−ザ−光線分割用装置
CN209927106U (zh) 一种大跨度多光学通道的平行性校准装置
CN103887707B (zh) 一种具有大功率高光束质量激光的半导体激光器
US6400512B1 (en) Refractive/reflective optical element multiple beam spacer
CN108700718A (zh) 波导阵列模块及光接收子器件
RU2554599C1 (ru) Углоизмерительный прибор
RU2617130C2 (ru) Оптический интерференционный смеситель лазерного гироскопа
CN104737049A (zh) 激光模块
RU2783298C1 (ru) Световозвращающий элемент
US6381073B1 (en) Single refractive element and segmented mirror multiple beam spacer
CN110488511B (zh) 一种可全角度阻挡的光隔离器
CN208737040U (zh) 一种1×n端口的光开关
RU2434255C1 (ru) Световозвращающий элемент
CN209928113U (zh) 一种高精度高稳定性的空间光桥

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221