CN201364435Y - 一种扫描标准具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及扫描标准具。本实用新型的扫描标准具的基本结构包括一对标准具腔片、环形压电陶瓷以及一对环形光学材料。其中，在环形压电陶瓷两个端面粘结两端面相互平行的环形光学材料；然后，将两个标准具腔片光胶或深化光胶在含有压电陶瓷的环行光学材料片上。为了使本扫描标准具具有温度补偿效果，可以选用负膨胀系统的光学材料粘结在环形压电陶瓷端面上；另外，也可以通过在扫描标准具环形腔内设置长度恰当的光学元件或者光学系统来达到温度补偿的目的。该扫描标准具基于压电陶瓷的平平腔结构也可应用于激光器的结构设计中，以制作一种减小激光散斑的激光器。

Description

一种扫描标准具

技术领域

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及扫描标准具。

背景技术

基于压电陶瓷的扫描标准具被广泛的应用于通讯、光学测量以及激光等领域。目前，该种类型的扫描标准具主要有平凹腔和平平腔两种结构。在平平腔结构扫描标准具设计方面，中国专利号ZL200720007833.6的方案提出了一种具有温度补偿作用的扫描标准具结构。在该专利中，其包括标准具腔片、压电陶瓷片PZT，标准具腔片包括两个腔片，其中一片为平行片腔片，设在压电陶瓷片PZT上，另一片腔片的平面与平行片腔片平行并有间隔，其另一片腔片设在压电陶瓷片PZT的温度补偿块和玻璃块叠加之上，压电陶瓷片PZT和压电陶瓷片PZT的温度补偿块固定在标准具支架上。由于其结构较为复杂且标准具的两腔安置于两个不同臂上，造成了系统的机械强度与抗震性能有限，不适用于环境较为恶劣方面的应用。

实用新型内容

为克服上述问题才有本实用新型提出的需要，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的扫描标准具，包括：

环形压电陶瓷，其两端面设有胶合层；

第一环形光学材料，胶合于所述的环形压电陶瓷的右端面；

第二环形光学材料，胶合于所述的环形压电陶瓷的左端面；

所述的第一环形光学材料和第二环形光学材料的两外端面相互平行；

第一标准具腔片，光胶于所述的第一环形光学材料外端面，腔片上镀有反射膜；

第二标准具腔片，光胶于所述的第二环形光学材料外端面，腔片上镀有反射膜。

进一步的，所述的第一环形光学材料和第二环形光学材料是负膨胀系数的光学材料。

进一步的，所述的扫描标准具的环形腔内设置一光学元件，所述的光学元件右端镀有反射膜。

进一步的，所述的光学元件可以用多个套筒式光学元件构成的光学系统代替，拉开纵模间隔的目的以达到光通讯中有的应用。

其基于压电陶瓷的平平腔结构可应用于激光器的结构设计中，以制作一种减小激光散斑的激光器。

本实用新型采用如上技术方案，具有结构简单合理，并具有温度补偿功能，使得该扫描标准具能够适用于复杂环境温度方面的应用。此外，在激光器设计中也可采用该扫描标准具的结构以达到减小激光散斑的目的。

附图说明

图1是本实用新型的描标准具中粘合环形压电陶瓷与光学材料的结构示意图；

图2是本实用新型的描标准具实施例之一的结构示意图；

图3是本实用新型的描标准具实施例之二的结构示意图；

图4是应用实用本型的扫描标准具结构的激光器的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型的准具腔片、环形压电陶瓷以及一对环形光学材料。首先将环形压电陶瓷的两个端面磨平，然后在这两个端面粘上抛光成两端面相互平行的环形光学材料(尺寸与环形PZT一致)。最后再将标准具两个腔片通过光胶或深化光胶在含有压电陶瓷环行光学材料片上，如此便构成了本扫描标准具的基本结构。

为了获取具有温度补偿作用的扫描标准具(即扫描标准具的腔内光程不随着环境温度的改变而改变)，可以选用负膨胀系统的光学材料(或者是其它合金材料)粘结在环形压电陶瓷端面上；另外，也可在扫描标准具的环形腔内固定一件长度适当的柱形温度补偿块(光学材料)或者其它结构的光学系统以达到温度补偿的效果。

另外，这种基于压电陶瓷的平平腔结构还可应用于制作减少散斑效应的激光器，通过压电陶瓷对激光腔长的动态调制，降低了激光器输出光束的相干性从而达到减小激光散斑的目的。该种类型的激光器在激光显示领域具有重要应用。

请参阅图1所示，本实用新型包括环形压电陶瓷101、一对环形光学材料薄片：第一环形光学材料102、第二环形光学材料103，一对标准具腔片：第一标准具腔片106、第二标准具腔片107。先将环形压电陶瓷(PZT)101的两个端面磨平，在该PZT两个端面粘上可抛光的环形光学材料：第一环形光学材料102、第二环形光学材料103，其中104，105为胶合层。然后对该对环形光学材料102、103的两端面进行抛光使其相互平行。接着再将标准具两个腔片：第一标准具腔片106、第二标准具腔片107通过光胶或深化光胶在含有压电陶瓷的环形光学材料片102、103上。为了克服PZT101的热胀冷缩对腔长的影响，在选用光学环形片102、103时，可使用负膨胀系数的光学材料，并且使PZT101和光学环形片102、103的长度满足：

其中，L₁、L₂、L_PZT、L_胶分别表示光学环形片第一环形光学材料102、第二环形光学材料103、环形压电陶瓷101以及总胶层104、105的长度；T代表环境温度。因此，当环境温度变化时，光学环形片102、103与PZT101对腔长的影响可相互抵消从而达到温度补偿的效果。如此便获得了本实用新型扫描标准具实施例之一。

为了使本实用新型的扫描标准具具有温度补偿效果，也可在结构中设置温度补偿系统以弥补环形结构热胀冷缩对腔长的影响。如图2所示，在扫描标准具的环形腔内设置一件光学元件208，此时标准具的高反膜镀在该光学元件的右侧，其长度满足：

其中，L₃表示该件光学元件的长度。如此，扫描标准具的腔内光程将不随着环境温度的改变而改变，从而达到温度补偿的作用。而且，通过放置光学元件208的方法来达到减小腔长，拉开纵模间隔的目的。而该特点可在光通讯中有重要应用，如制作tunable filter(可调谐滤波片)，OCM，OPM等功能模块。

另外，也可以用一个包含多个套筒式光学元件的光学系统来代替以上单一的光学元件以达到温度补偿的目的。如图3所示，元件308、元件309、元件310、元件311即为套筒式的光学元件，而各个光学元件的长度满足以下关系：

其中，L′_胶表示光学系统中胶层厚度。

另外，这种基于压电陶瓷的平平腔结构也可用于激光器的结构设计中。如图4所示，可在含有压电陶瓷的环行片的另一端光胶或深化光胶Nd:YAG晶体407和KTP晶体408。如此，激光器谐振腔的腔长便会被压电陶瓷动态调制，从而达到降低了激光器输出光束的相干性的目的。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种扫描标准具，其特征在于：包括

环形压电陶瓷(101)，其两端面设有胶合层(104、105)；

第一环形光学材料(102)，胶合于所述的环形压电陶瓷(101)的右端面；

第二环形光学材料(103)，胶合于所述的环形压电陶瓷(101)的左端面；

所述的第一环形光学材料(102)和第二环形光学材料(103)的两外端面相互平行；

第一标准具腔片(106)，光胶于所述的第一环形光学材料(102)外端面，腔片上镀有反射膜；

第二标准具腔片(107)，光胶于所述的第二环形光学材料(103)外端面，腔片上镀有反射膜。

2.如权利要求1所述的扫描标准具，其特征在于：所述的第一环形光学材料(102)和第二环形光学材料(103)是负膨胀系数的光学材料。

3.如权利要求1所述的扫描标准具，其特征在于：所述的扫描标准具的环形腔内设置一光学元件(208)，所述的光学元件(208)右端镀有反射膜。

4.如权利要求1所述的扫描标准具，其特征在于：所述的光学元件(208)可以用多个套筒式光学元件(308、309、310、311)构成的光学系统代替。

Images