CN109633897B - 一种光陷阱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光陷阱结构，包括工作腔及安装于所述工作腔中的多个反射镜与多个光阑；所述工作腔的一端开设有进光孔，所述多个反射镜间隔设置用于依次反射自所述进光孔进入的光线，所述多个光阑间隔设置用于依次过滤经所述多个反射镜反射的光线。本发明提供的光陷阱装置，光线限制性能好、占用空间小。
Description
技术领域
本发明涉及空间遥感技术领域，特别是涉及一种光陷阱结构。
背景技术
光陷阱是一种按照规划捕获特定光线的结构体。特定光线通常为非工作光线或杂散光线，如为光学仪器测量环境杂散光抑制而设置的光陷阱。光陷阱也可用于收集工作光线用于科学研究，如用于太阳辐射监测仪收集能量的光陷阱结构。本发明涉及的技术内容为前一种，即用于捕获和抑制非工作光线的结构。
随着对光学仪器性能要求的提高，在光学仪器测试和工作时对干扰信号，即杂散光的抑制要求也相应提高。国外先进仪器的杂散光测试系统均使用了光陷阱系统，以此降低环境杂散光对测试精度的影响。在光学仪器内部非工作光线的抑制方面也使用了光陷阱技术，但国内关于高性能光陷阱技术的研究较少。
鉴于此，实有必要提供一种光陷阱结构以克服上述缺陷。
发明内容
本发明提供一种光线限制性能好、占用空间小的光陷阱结构。
本发明提供一种光陷阱结构，包括工作腔及安装于所述工作腔中的多个反射镜与多个光阑；所述工作腔的一端开设有进光孔，所述多个反射镜间隔设置用于依次反射自所述进光孔进入的光线，所述多个光阑间隔设置用于依次过滤经所述多个反射镜反射的光线。
在一个优选实施方式中，所述工作腔包括第一腔体及与所述第一腔体连通的第二腔体，所述进光孔开设于所述第一腔体的一侧表面；所述反射镜的数量为两个且分别为第一反射镜与第二反射镜，所述第一反射镜设置于所述第一腔体中并朝向所述进光孔，用于将所述进光孔进入的光线反射至所述第一腔体与所述第二腔体的连接处；所述第二反射镜设置于所述第一腔体与所述第二腔体的连接处，用于将所述第一反射镜反射的光线再次反射至第二腔体中。
在一个优选实施方式中，所述光阑包括多个第一光阑与多个第二光阑，所述多个第一光阑间隔设置于所述第一腔体中，用于过滤所述第一反射镜反射的光线；所述多个第二光阑间隔设置于所述第二腔体中，用于过滤所述第二反射镜反射的光线。
在一个优选实施方式中，所述第一反射镜与所述第二反射镜中至少有一个为曲面镜。
在一个优选实施方式中，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为曲面镜。
在一个优选实施方式中，所述工作腔包括间隔相对设置的两个侧板以及连接所述两个侧板的底板与顶板；所述侧板包括第一侧板及连接于所述第一侧板的第二侧板，所述底板包括第一底板及连接于所述第一底板的第二底板，所述顶板包括第一顶板及连接于所述第一顶板的第二顶板；所述第一底板与所述第一顶板间隔设置，所述第一腔体由所述第一底板、所述第一顶板及所述两个侧板的第一侧板围成；所述第二底板与所述第二顶板间隔设置，所述第二腔体由所述第二底板、所述第二顶板及所述两个侧板的两个第二侧板围成。
在一个优选实施方式中，所述进光孔设置于所述第一顶板上，所述第一反射镜设置于所述第一底板且与所述第一顶板相对设置；所述第一光阑呈平板状，所述多个第一光阑分别交错垂直连接于所述第一底板与所述第一顶板上；所述多个第一光阑相对于对应的第一底板或者对应的第一顶板的高度自所述第一反射镜向所述第二反射镜方向逐渐降低。
在一个优选实施方式中，所述多个第二光阑截面形状对应于所述第二腔体的截面形状，每个第二光阑上开设有圆形透光孔，所述多个第二光阑的透光孔直径自所述第二反射镜朝向所述第二腔体远离所述第二反射镜的方向先缩小后增大。
在一个优选实施方式中，所述第一反射镜与所述第二反射镜的均方根表面粗糙度值不大于1nm，在工作波段的反射率不小于98％。
在一个优选实施方式中，所述第一光阑与所述第二光阑的表面在工作波段的反射率不大于1％；所述侧板、所述底板与所述顶板的表面在工作波段的反射率不大于3％。
本发明提供的光陷阱装置，通过光线依次经所述第一反射镜及所述第二反射镜的反射，并在所述第一腔体与所述第二腔体中传播，并经所述多个第一光阑及所述多个第二光阑的过滤阻挡，实现对散乱光的多次捕捉；此外，所述第一腔体与所述第二腔体折叠设置，占用空间小。本发明提供的光陷阱装置，光线限制性能好、占用空间小。
附图说明
图1为本发明提供的光陷阱结构的立体图；
图2为图1所示的光陷阱结构的剖面图；
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，本领域普通技术人士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。
请参照图1及图2，本发明提供一种光陷阱结构，包括工作腔10及安装于所述工作腔10中的多个反射镜20与多个光阑30；所述工作腔10的一端开设有进光孔11，所述多个反射镜20间隔设置用于依次反射自所述进光孔11进入的光线，所述多个光阑30间隔设置用于依次过滤经所述多个反射镜20反射的光线。
在一个具体实施例中，所述工作腔10包括第一腔体101及与所述第一腔体101连通的第二腔体102，所述进光孔11开设于所述第一腔体101的一侧表面；所述反射镜20的数量为两个且分别为第一反射镜21与第二反射镜22，所述第一反射镜21设置于所述第一腔体101中并朝向所述进光孔11，用于将所述进光孔11进入的光线反射至所述第一腔体101与所述第二腔体102的连接处；所述第二反射镜22设置于所述第一腔体101与所述第二腔体102的连接处，用于将所述第一反射镜21反射的光线再次反射至第二腔体102中。
所述光阑30包括多个第一光阑31与多个第二光阑32，所述多个第一光阑31间隔设置于所述第一腔体101并位于所述第一反射镜21与所述第二反射镜22之间中，用于过滤所述第一反射镜21反射的光线；所述多个第二光阑32间隔设置于所述第二腔体102中，用于过滤所述第二反射镜22反射的光线。
进一步的，所述第一反射镜21与所述第二反射镜22中至少有一个为曲面镜，用于将接收的光线聚合。本实施方式中，所述第一反射镜21为平面镜，所述第二反射镜22为曲面镜。
进一步的，所述工作腔10包括间隔相对设置的两个侧板12以及连接所述两个侧板12的底板13与顶板14；所述侧板12包括第一侧板121及连接于所述第一侧板121的第二侧板122，所述底板13包括第一底板131及连接于所述第一底板131的第二底板132，所述顶板14包括第一顶板141及连接于所述第一顶板141的第二顶板142；所述第一底板131与所述第一顶板141间隔设置，所述第一腔体101由所述第一底板131、所述第一顶板141及所述两个侧板12的第一侧板121围成；所述第二底板132与所述第二顶板142间隔设置，所述第二腔体102由所述第二底板132、所述第二顶板142及所述两个侧板12的两个第二侧板122围成。本实施方式中，所述侧板12、所述底板13及所述顶板14均由硬质铝合金制成。
此外，所述工作腔10还包括分别位于所述第一腔体101一端的前端盖1011及位于所述第二腔体102一端的后端盖1021，所述前端盖1011与所述后端盖1021将所述工作腔10遮挡，防止外界的光线进入所述工作腔10中。
进一步的，所述进光孔11设置于所述第一顶板141上，所述第一反射镜21设置于所述第一底板131且与所述第一顶板141相对设置；所述第一光阑31呈平板状，所述多个第一光阑31分别交错垂直连接于所述第一底板131与所述第一顶板141上；所述多个第一光阑31相对于对应的第一底板131或者对应的第一顶板141的高度自所述第一反射镜21向所述第二反射镜22方向逐渐降低。由于所述第一反射镜21为平面镜，经所述第一反射镜21发射后光线呈散射状，所述多个第一光阑31的设置既不影响光线的传播，又能过滤阻挡所述第一腔体101中的杂乱光。
所述多个第二光阑32截面形状对应于所述第二腔体102的截面形状，每个第二光阑32上开设有圆形透光孔321，所述多个第二光阑32的透光孔321直径自所述第二反射镜22朝向所述第二腔体102远离所述第二反射镜22的方向先缩小后增大。第二光阑沿反射自第二反射镜的最外侧光线开口，可以提高光纤捕捉效率，减少光路外散射光线的逸出。由于所述第二反射镜22为曲面镜，经所述第一反射镜21发射的光线经所述第二反射镜22汇聚后，光线先聚合后发散，所述多个第二光阑32的设置，既不影响光线的传播，又能再次过滤阻挡散乱光，提高光线的质量。
进一步的，所述第一反射镜与所述第二反射镜的均方根表面粗糙度值不大于1nm，在工作波段的反射率不小于98％。
所述第一光阑31与所述第二光阑32的表面在工作波段的反射率不大于1％；所述侧板12、所述底板13与所述顶板14的表面在工作波段的反射率不大于3％。
在其他实施例中，所述工作腔10不限于只有第一腔体101与第二腔体102，同样的，所述反射镜20也不限于所述第一反射镜21与所述第二反射镜22。
本发明提供的光陷阱装置100，通过光线依次经所述第一反射镜21及所述第二反射镜22的反射，并在所述第一腔体101与所述第二腔体102中传播，并经所述多个第一光阑31及所述多个第二光阑32的过滤阻挡，实现对散乱光的多次捕捉；此外，所述第一腔体101与所述第二腔体102折叠设置，占用空间小。本发明提供的光陷阱装置，光线限制性能好、占用空间小。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种光陷阱结构，其特征在于，包括：工作腔及安装于所述工作腔中的多个反射镜与多个光阑；所述工作腔的一端开设有进光孔，所述多个反射镜间隔设置用于依次反射自所述进光孔进入的光线，所述多个光阑间隔设置用于依次过滤经所述多个反射镜反射的光线；所述工作腔包括第一腔体及与所述第一腔体连通的第二腔体，所述进光孔开设于所述第一腔体的一侧表面；所述反射镜的数量为两个且分别为第一反射镜与第二反射镜，所述第一反射镜设置于所述第一腔体中并朝向所述进光孔，用于将所述进光孔进入的光线反射至所述第一腔体与所述第二腔体的连接处；所述第二反射镜设置于所述第一腔体与所述第二腔体的连接处，用于将所述第一反射镜反射的光线再次反射至第二腔体中。
2.根据权利要求1所述的光陷阱结构，其特征在于，所述光阑包括多个第一光阑与多个第二光阑，所述多个第一光阑间隔设置于所述第一腔体中，用于过滤所述第一反射镜反射的光线；所述多个第二光阑间隔设置于所述第二腔体中，用于过滤所述第二反射镜反射的光线。
3.根据权利要求2所述的光陷阱结构，其特征在于，所述第一反射镜与所述第二反射镜中至少有一个为曲面镜。
4.根据权利要求3所述的光陷阱结构，其特征在于，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为曲面镜。
5.根据权利要求4所述的光陷阱结构，其特征在于，所述工作腔包括间隔相对设置的两个侧板以及连接所述两个侧板的底板与顶板；所述侧板包括第一侧板及连接于所述第一侧板的第二侧板，所述底板包括第一底板及连接于所述第一底板的第二底板，所述顶板包括第一顶板及连接于所述第一顶板的第二顶板；所述第一底板与所述第一顶板间隔设置，所述第一腔体由所述第一底板、所述第一顶板及所述两个侧板的第一侧板围成；所述第二底板与所述第二顶板间隔设置，所述第二腔体由所述第二底板、所述第二顶板及所述两个侧板的两个第二侧板围成。
6.根据权利要求5所述的光陷阱结构，其特征在于，所述进光孔设置于所述第一顶板上，所述第一反射镜设置于所述第一底板且与所述第一顶板相对设置；所述第一光阑呈平板状，所述多个第一光阑分别交错垂直连接于所述第一底板与所述第一顶板上；所述多个第一光阑相对于对应的第一底板或者对应的第一顶板的高度自所述第一反射镜向所述第二反射镜方向逐渐降低。
7.根据权利要求5所述的光陷阱结构，其特征在于，所述多个第二光阑截面形状对应于所述第二腔体的截面形状，每个第二光阑上开设有圆形透光孔，所述多个第二光阑的透光孔直径自所述第二反射镜朝向所述第二腔体远离所述第二反射镜的方向先缩小后增大。
8.根据权利要求5所述的光陷阱结构，其特征在于，所述第一反射镜与所述第二反射镜的均方根表面粗糙度值不大于1nm，在工作波段的反射率不小于98％。
9.根据权利要求5所述的光陷阱结构，其特征在于，所述第一光阑与所述第二光阑的表面在工作波段的反射率不大于1％；所述侧板、所述底板与所述顶板的表面在工作波段的反射率不大于3％。
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