CN113433597A - 一种光陷阱结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光陷阱结构，包括第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜，入射光线与第一平面反射镜法线夹角为30°～60°，第一平面反射镜与第二平面反射镜平行，第二平面反射镜与第三平面反射镜对称，入射光线由第一平面反射镜反射后入射至第二平面反射镜，并由第二平面反射镜反射后入射至第三平面反射镜，最后由第三平面反射镜射出，三个平面反射镜的间距均为1cm，光透过率均为0.01％，表面均镀透过率为99％以上的多层介质增透膜。本发明能够有效的吸收背景光，并且光陷阱产生的杂散光抑制在入射光的10‑10量级，加工难度小，成本低，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及光学测试领域，具体为一种光陷阱结构。
背景技术
引力波探测系统是探测引力波的装置。现有的引力波探测系统通常将发射光和接收光进行干涉进行引力波的探测。由于功率衰减的问题，接收光通常为发射光功率的10-10量级。为了不使发射光在引力波探测系统中产生的杂散光对干涉结果造成影响，必须将该杂散光抑制至发射光功率的10-10量级。为了验证引力波探测系统的杂散光抑制能力，建立超低杂散光测试系统检测来自引力波探测望远镜的杂散光。为了实现杂散光的检测这一目标，超低杂散光测试系统必须使用光陷阱去除光学系统中的背景光。
光陷阱是一种吸收背景光的装置。现有的光陷阱结构复杂，如牛角式或锥式结构，加工难度大，成本高。
因此，如何设计提供了一种结构简单的新型光陷阱结构，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光陷阱结构，能够有效的将杂散光抑制在入射光的10-10量级，结构简单，加工难度小，成本低，具有广阔的应用前景。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种光陷阱结构，包括第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜，入射光线与第一平面反射镜法线夹角为30°～60°，所述第一平面反射镜与第二平面反射镜平行，所述第二平面反射镜与第三平面反射镜对称，入射光线由所述第一平面反射镜反射后入射至第二平面反射镜，并由所述第二平面反射镜反射后入射至第三平面反射镜，最后由所述第三平面反射镜射出，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的间距为1cm，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的光透过率均为0.01％，表面均镀透过率为99％以上的多层介质增透膜。
进一步的，所述多层介质增透膜为在反射镜面上均依次沉积ZnS、Ge、ZnS、YF3、ZnS，形成5层增透膜。
进一步的，所述入射光线与第一平面反射镜法线的夹角为45°。
进一步的，入射光线由超低杂散光检测系统发出。
进一步的，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的表面粗糙度RMS均小于1nm，表面清洁度均小于CL60。
本发明的有益效果是：该发明结构简单，能够有效的吸收背景光，并且光陷阱产生的杂散光抑制在入射光的10-10量级，加工难度小，成本低，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1附图为本发明的光陷阱结构图。
图2附图为本发明所选材料透射率与波长曲线图。
图中，1-第一平面反射镜，2-第二平面反射镜，3-第三平面反射镜，4-超低杂散光检测系统。
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。
请参阅附图1-2，本发明提供了一种光陷阱结构，包括第一平面反射镜1、第二平面反射镜2、第三平面反射镜3。第一平面反射镜1、第二平面反射镜2、第三平面反射镜3的材质为光学玻璃，依据平面反射镜材料透射率与波长曲线图可知，平面反射镜材料的透射率随着波长的减小而减小，本发明光陷阱工作波长设置为1064nm，保证了本发明所选平面反射镜的光透过率为0.01％，表面均镀透过率为99％以上的多层介质增透膜，多层介质增透膜为在反射镜面上均依次沉积ZnS、Ge、ZnS、YF3、ZnS，形成5层增透膜，表面粗糙度RMS均小于1nm，表面清洁度均小于CL60，抑制平面反射镜表面的杂散光。入射光线由超低杂散光检测系统4发出，入射光线与第一平面反射镜法线夹角为30°～60°，夹角的角度越大，表面对背景光反射越大，光陷阱对背景光的隔离能力越强，但所产生的散射光也越大，本实施例中设定夹角为45°，第二平面反射镜2与第一平面反射镜1平行放置，第三平面反射镜3与第二平面反射镜2对称放置，三面平面反射镜的间距均为1cm。光线由超低杂散光检测系统4发出，经过第一平面反射镜1反射到第二平面反射镜2上，再由第二平面反射镜2反射至第三平面反射镜3上，最后由第三平面反射镜3发出。背景光经过第一平面反射镜1、第二平面反射镜2、第三平面反射镜3反射后被吸收，光线反射产生的杂散光为10-10量级。
本发明建立了一种光陷阱结构，通过材料和表面镀膜对光的吸收使背景光不进入超低杂散光测试系统，且引入的额外的杂散光小于所需量级，从而保证了超低杂散光测试系统的有效性。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种光陷阱结构，其特征在于，包括第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜，入射光线与第一平面反射镜法线夹角为30°～60°，所述第一平面反射镜与第二平面反射镜平行，所述第二平面反射镜与第三平面反射镜对称，入射光线由所述第一平面反射镜反射后入射至第二平面反射镜，并由所述第二平面反射镜反射后入射至第三平面反射镜，最后由所述第三平面反射镜射出，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的间距为1cm，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的光透过率均为0.01％，表面均镀透过率为99％以上的多层介质增透膜。
2.根据权利要求1所述的一种光陷阱结构，其特征在于，所述多层介质增透膜为在反射镜面上均依次沉积ZnS、Ge、ZnS、YF3、ZnS，形成5层增透膜。
3.根据权利要求1所述的一种光陷阱结构，其特征在于，所述入射光线与第一平面反射镜法线的夹角为45°。
4.根据权利要求1所述的一种光陷阱结构，其特征在于，入射光线由超低杂散光检测系统发出。
5.根据权利要求1所述的一种光陷阱结构，其特征在于，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第三平面反射镜的表面粗糙度RMS均小于1nm，表面清洁度均小于CL60。
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