CN113514967A - 一种基于热透镜效应的可控隐形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于热透镜效应的可控隐形装置，包括激光器，其右侧设置有扩束器，所述扩束器的右侧设置有凸透镜；样品槽，其设置于所述凸透镜的右侧，所述样品槽内部装有液体光热介质，所述样品槽的右侧依次设置有凹透镜和另一个凸透镜；存储箱，其内部开设有所述样品槽，所述存储箱的后侧设置有排液管；固定底座，其上方设置有所述激光器、所述扩束器、所述凸透镜、所述凹透镜和所述存储箱；安装夹块，其安装在所述固定底座上，所述安装夹块的内壁开设有固定槽。该基于热透镜效应的可控隐形装置，样品槽内部的液体介质由高斯光束诱导为一个液体热透镜，该热透镜可以等效为凹透镜，因此有效实现了隐形，避免了使用成本高且复杂的超材料。
Description
技术领域
本发明涉及光学隐形技术领域，具体为一种基于热透镜效应的可控隐形装置。
背景技术
光学隐形是指对物体进行隐藏，防止物体对视线造成阻碍，即通过隐形技术使光线弯曲，可以将不希望被外界发现的物体隐藏，具有很大的应用价值。
热透镜效应是指当激光器发出的激光经过介质时，由于激光束能量呈高斯分布，介质吸收激光的能量而产生径向的温度梯度，进而产生径向折射率梯度，形成类似透镜的效果。但是如今的光学隐形研究，大多朝向设计特殊的隐形材料的方向发展，然而，由于制作隐形材料十分困难，目前仍没有实用的隐形材料诞生，因此一直无法使光学隐形技术得到应用，而且超材料可以控制的波长非常有限，不能在可见光波段实现隐形，现有的隐形技术也不能实现隐形的可控性。
所以我们提出了一种基于热透镜效应的可控隐形装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于热透镜效应的可控隐形装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上的光学隐形研究，大多朝向设计特殊的隐形材料的方向发展，然而，由于制作隐形材料十分困难，目前仍没有实用的隐形材料诞生，因此一直无法使光学隐形技术得到应用，而且超材料可以控制的波长非常有限，不能在可见光波段实现隐形，现有的隐形技术也不能实现隐形的可控的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于热透镜效应的可控隐形装置，包括：
激光器，能够发射高斯光束，其右侧设置有扩束器，所述扩束器的右侧设置有凸透镜；
样品槽，其设置于所述凸透镜的右侧，所述样品槽的内部装有液体光热介质，所述样品槽的右侧依次设置有凹透镜和另一个凸透镜；
存储箱，其内部开设有所述样品槽，所述存储箱的后侧设置有排液管；
固定底座，其上方设置有所述激光器、所述扩束器、所述凸透镜、所述凹透镜和所述存储箱；
安装夹块，其安装在所述固定底座上，所述安装夹块的内壁开设有固定槽。
优选的，所述激光器和所述固定底座之间的连接方式为螺栓连接，且所述激光器的光束发射点和所述扩束器的位置相对应，可以使激光器和固定底座之间连接的更加牢固，有效防止在使用过程中出现移位的现象。
优选的，所述扩束器和所述固定底座的连接方式为固定粘接，防止扩束器在使用时出现移位的现象，保证了扩束器使用时的牢固性，从而确保整个操作的稳定进行。
优选的，所述凸透镜设置有2个，且2个所述凸透镜关于所述样品槽与凹透镜连线的纵向中轴线对称分布，并且2个凸透镜的参数相同，便于通过透镜组实现隐形系统的小型化，也避免了使用成本高且复杂的超材料，并且可以有效实现隐形，增加了该装置的实效性。
优选的，所述样品槽的深度小于所述存储箱的厚度，且所述样品槽内部的液体光热介质对所述激光器发出激光的波长有较强的吸收，并且液体介质使用结束后可以通过排液管向外排出，便于对样品槽的内部进行清理，方便工作人员后期的清理操作，增加了该装置使用时的灵活性。
优选的，所述样品槽内部的液体光热介质，由所述激光器发射的高斯光束诱导为一个液体热透镜，该热透镜可以等效为凹透镜，且热透镜焦距与所述凹透镜的焦距相同。
优选的，所述安装夹块设置有6个，且所述安装夹块与固定底座之间为粘接连接，并且安装夹块呈“L”形状，保证了安装夹块使用时的牢固性，同时不影响对光学隐形操作的正常进行。
优选的，所述固定槽的内部设置有连接块，且所述连接块远离固定槽的一端和限位块相连接，并且连接块的侧壁通过弹力弹簧和固定槽的内壁相连接，这样在移动限位块的时候可以带动连接块一起移动。
优选的，所述连接块和所述限位块之间为一体式结构，且连接块通过弹力弹簧在固定槽的内部构成伸缩结构，并且限位块和安装夹块分别与凸透镜、凹透镜和存储箱之间为卡合连接，同时连接块和固定槽之间为滑动连接，便于通过限位块对凸透镜、凹透镜和存储箱进行限位固定，防止在操作过程中出现移位的现象。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于热透镜效应的可控隐形装置，
（1）设置有激光器、扩束器、凹透镜、样品槽和凸透镜，与传统透镜组合的隐形装置相比，本发明是基于热透镜效应的隐形装置，利用热透镜效应形成的液体热透镜，替代常规的光学透镜，可有效地控制隐形的产生与否，具有可控性；
（2）设置有凹透镜和液体热透镜，实现了隐形系统的小型化，也避免了使用成本高且复杂的超材料，并且可以有效实现隐形，增加了该装置的实效性；
（3）安装夹块的内部开设有固定槽，且固定槽的内部设置有连接块，连接块远离固定槽的一端和限位块相连接，并且连接块的侧壁和固定槽的内壁之间安装有弹力弹簧，这样便于对限位块的位置进行移动，进而便于对凸透镜进行卡紧固定，保证凸透镜使用时的稳定性，有效防止出现移位影响整个操作效果的现象；
（4）存储箱的后侧设置有排液管，这样在整个操作结束后，便于对样品槽内部液体介质的排出，从而便于对样品槽内部的清洗，方便后期对样品槽的继续使用，确保该装置的使用效率。
附图说明
图1为本发明装置元件构造结构示意图；
图2为本发明单个装置隐形构造结构示意图；
图3为本发明三个装置组合隐形构造结构示意图；
图4为本发明四个装置组合隐形构造结构示意图；
图5为本发明样品槽连接俯视结构示意图；
图6为本发明存储箱和排液管连接侧剖结构示意图；
图7为本发明图5中A处放大结构示意图。
图中：1、激光器；2、扩束器；3、凸透镜；4、样品槽；5、凹透镜；6、存储箱；7、排液管；8、固定底座；9、安装夹块；10、固定槽；11、连接块；12、限位块；13、弹力弹簧。
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。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于热透镜效应的可控隐形装置，包括：
激光器1，其右侧设置有扩束器2，扩束器2的右侧设置有凸透镜3；
样品槽4，其设置于凸透镜3的右侧，样品槽4的右侧依次设置有凹透镜5和凸透镜3；
存储箱6，其内部开设有样品槽4，存储箱6的后侧设置有排液管7；
固定底座8，其上方设置有激光器1、扩束器2、凸透镜3、凹透镜5和存储箱6；
安装夹块9，其安装在固定底座8上，安装夹块9的内壁开设有固定槽10。
激光器1和固定底座8之间的连接方式为螺栓连接，且激光器1的光束发射点和扩束器2的位置相对应。
扩束器2和固定底座8的连接方式为固定粘接，防止扩束器2在使用时出现移位的现象。
凸透镜3设置有2个，且2个凸透镜3关于样品槽4和凹透镜5连线的纵向中轴线对称分布，并且2个凸透镜3的参数相同。
样品槽4的深度小于存储箱6的厚度，且样品槽4内部的液体光热介质对所述激光器发出激光的波长有较强的吸收，并且液体介质使用结束后可以通过排液管7向外排出，便于对样品槽4的内部进行清理。
样品槽4内部的液体光热介质，由激光器1发射的高斯光束诱导为一个液体热透镜，该热透镜可以等效为凹透镜5，且热透镜焦距与凹透镜5的焦距相同。
安装夹块9设置有6个，且安装夹块9与固定底座8之间为粘接连接，并且安装夹块9呈“L”形状。
固定槽10的内部设置有连接块11，且连接块11远离固定槽10的一端和限位块12相连接，并且连接块11的侧壁通过弹力弹簧13和固定槽10的内壁相连接。
连接块11和限位块12之间为一体式结构，且连接块11通过弹力弹簧13在固定槽10的内部构成伸缩结构，并且限位块12和安装夹块9分别与凸透镜3、凹透镜5和存储箱6之间为卡合连接，同时连接块11和固定槽10之间为滑动连接。
实施例1
在使用该基于热透镜效应的可控隐形装置时，首先，工作人员将该装置放在相应位置，即工作人员将固定底座8固定好，确保后期整个操作的稳定进行，如图5-7所示，接着工作人员将限位块12拉动，使限位块12带动连接块11一起移动，连接块11会沿着固定槽10的内壁进行滑动，同时对弹力弹簧13进行拉伸，当限位块12移动至合适位置后，工作人员将凸透镜3的一端放在限位块12和安装夹块9之间，然后再按照相同的办法放置凸透镜3的另一端，当松开限位块12的时候，弹力弹簧13会进行复位，从而使连接块11带动限位块12一起复位，与凸透镜3的底端相互抵紧，对凸透镜3进行限位，之后工作人员再对凸透镜3和凹透镜5进行安装，在2个凸透镜3和1个凹透镜5安装好后，工作人员接着将液体光热介质倒入样品槽4中，然后采用波长为405nm、功率40mW的二极管激光器1为光源，样品槽4的介质为4-氨基邻苯二甲酰亚胺溶液，如图2所示，构成单个区域隐形系统，激光器1不开启时没有隐形效果，激光器1开启，激光经扩束器2扩束后，诱导液体介质产生热透镜效应，则具有负的热光系数的液体介质稳定后等效于一个凹透镜5，光线首先通过凸透镜3汇聚，进而经过液体热透镜传递到物体后方，再经过一个与热透镜焦距相同的凹透镜5，最后通过一个与前置凸透镜3参数相同的凸透镜3，保证了背景成像的横向放大率为一，在网线区实现隐藏物体的目的；
实施例2
在使用该基于热透镜效应的可控隐形装置时，首先，工作人员将该装置放在相应位置，即工作人员将固定底座8固定好，确保后期整个操作的稳定进行，如图5-7所示，接着工作人员将限位块12拉动，使限位块12带动连接块11一起移动，连接块11会沿着固定槽10的内壁进行滑动，同时对弹力弹簧13进行拉伸，当限位块12移动至合适位置后，工作人员将凸透镜3的一端放在限位块12和安装夹块9之间，然后再按照相同的办法放置凸透镜3的另一端，当松开限位块12的时候，弹力弹簧13会进行复位，从而使连接块11带动限位块12一起复位，与凸透镜3的底端相互抵紧，对凸透镜3进行限位，之后工作人员再对凸透镜3和凹透镜5进行安装，在2个凸透镜3和1个凹透镜5安装好后，工作人员接着将液体光热介质倒入样品槽4中，然后采用波长为405nm、功率40mW的二极管激光器1为光源，样品槽4的介质为4-氨基邻苯二甲酰亚胺溶液，如图3所示，构成三个区域隐形系统，激光器1不开启时没有隐形效果，激光器1开启，激光经扩束器2扩束后，诱导液体介质产生热透镜效应，则具有负的热光系数的液体介质稳定后等效于一个凹透镜5，光线首先通过凸透镜3汇聚，进而经过液体热透镜传递到物体后方，再经过一个与热透镜焦距相同的凹透镜5，最后通过一个与前置凸透镜3参数相同的凸透镜3，保证了背景成像的横向放大率为一，在网线区实现隐藏物体的目的；
实施例3
在使用该基于热透镜效应的可控隐形装置时，首先，工作人员将该装置放在相应位置，即工作人员将固定底座8固定好，确保后期整个操作的稳定进行，如图5-7所示，接着工作人员将限位块12拉动，使限位块12带动连接块11一起移动，连接块11会沿着固定槽10的内壁进行滑动，同时对弹力弹簧13进行拉伸，当限位块12移动至合适位置后，工作人员将凸透镜3的一端放在限位块12和安装夹块9之间，然后再按照相同的办法放置凸透镜3的另一端，当松开限位块12的时候，弹力弹簧13会进行复位，从而使连接块11带动限位块12一起复位，与凸透镜3的底端相互抵紧，对凸透镜3进行限位，之后工作人员再对凸透镜3和凹透镜5进行安装，在2个凸透镜3和1个凹透镜5安装好后，工作人员接着将液体介质倒入样品槽4中，然后采用波长为405nm、功率40mW的二极管激光器1为光源，样品槽4的介质为4-氨基邻苯二甲酰亚胺溶液，如图4所示，构成三个区域隐形系统，激光器1不开启时没有隐形效果，激光器1开启，激光经扩束器2扩束后，诱导液体介质产生热透镜效应，则具有负的热光系数的液体介质稳定后等效于一个凹透镜5，光线首先通过凸透镜3汇聚，进而经过液体热透镜传递到物体后方，再经过一个与热透镜焦距相同的凹透镜5，最后通过一个与前置凸透镜3参数相同的凸透镜3，保证了背景成像的横向放大率为一，在网线区实现隐藏物体的目的。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于，包括：
激光器，能够发射高斯光束，其右侧设置有扩束器，所述扩束器的右侧设置有凸透镜；
样品槽，其设置于所述凸透镜的右侧，所述样品槽的内部装有液体光热介质，所述样品槽的右侧依次设置有凹透镜和另一个凸透镜；
存储箱，其内部开设有所述样品槽，所述存储箱的后侧设置有排液管；
固定底座，其上方设置有所述激光器、所述扩束器、所述凸透镜、所述凹透镜和所述存储箱；
安装夹块，其安装在所述固定底座上，所述安装夹块的内壁开设有固定槽。
2.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述激光器和所述固定底座之间的连接方式为螺栓连接，且所述激光器的光束发射点和所述扩束器的位置相对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述扩束器和所述固定底座的连接方式为固定粘接，防止扩束器在使用时出现移位的现象。
4.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述凸透镜设置有2个，且2个所述凸透镜关于所述样品槽与凹透镜连线的纵向中轴线对称分布，并且2个凸透镜的参数相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述样品槽的深度小于所述存储箱的厚度，且所述样品槽内部的液体光热介质对所述激光器发出激光的波长有较强的吸收，并且液体介质使用结束后可以通过排液管向外排出，便于对样品槽的内部进行清理。
6.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述样品槽内部的液体光热介质，由所述激光器发射的高斯光束诱导为一个液体热透镜，该热透镜可以等效为凹透镜，且热透镜焦距与所述凹透镜的焦距相同。
7.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述安装夹块设置有6个，且所述安装夹块与固定底座之间为粘接连接，并且安装夹块呈“L”形状。
8.根据权利要求1所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述固定槽的内部设置有连接块，且所述连接块远离固定槽的一端和限位块相连接，并且连接块的侧壁通过弹力弹簧和固定槽的内壁相连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于热透镜效应的可控隐形装置，其特征在于：所述连接块和所述限位块之间为一体式结构，且连接块通过弹力弹簧在固定槽的内部构成伸缩结构，并且限位块和安装夹块分别与凸透镜、凹透镜和存储箱之间为卡合连接，同时连接块和固定槽之间为滑动连接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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