CN218896255U - 光斑大小可变的平行光发生器 - Google Patents

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卢国鹏
王婷婷
赵茂雄
殷海玮
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Abstract

本实用新型公开了一种光斑大小可变的平行光发生器，包括：用于形成宽光束的准直透镜，所述准直透镜具有相对的第一侧和第二侧，所述准直透镜的第一侧设置有用于连接光源的光纤接口，所述光纤接口对准于所述准直透镜的第一侧；用于调节所述宽光束的光斑大小的光阑，设置于所述准直透镜的第二侧且对准于所述准直透镜的第二侧；缩束透镜组件，设置于所述光阑的远离所述准直透镜的一侧且对准于所述光阑的光阑孔；校正透镜，设置于所述缩束透镜组件的输出光路。本实用新型解决了现有的平行光发生器存在光斑大小无法根据需要调节，且适配波段范围有限，无法覆盖紫外至近红外波段的问题。

Description

光斑大小可变的平行光发生器
技术领域
本实用新型涉及平行光发生器技术领域，具体涉及一种光斑大小可变的平行光发生器。
背景技术
平行光发生器(即，平行光管)，其用来产生无限远的光束。平行光发生器是装校调整光学仪器的重要工具，也是光学度量仪器中的重要组成部分。常见平行光发生器的原理是光源发出的光经平行光发生器的聚光镜会聚与分光板反射后均匀照亮分划板。当分划板位于物镜的焦面上时，分划板的像在物镜像空间的无穷远处，即由平行光管发出的光是平行光束。
现有的平行光发生器存在光斑大小无法根据需要调节，且适配波段范围有限，无法覆盖紫外至近红外波段的问题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种光斑大小可变的平行光发生器，以解决现有的平行光发生器存在光斑大小无法根据需要调节，且适配波段范围有限，无法覆盖紫外至近红外波段的问题。
为实现上述目的，提供一种光斑大小可变的平行光发生器，包括：
用于形成宽光束的准直透镜，所述准直透镜具有相对的第一侧和第二侧，所述准直透镜的第一侧设置有用于连接光源的光纤接口，所述光纤接口对准于所述准直透镜的第一侧；
用于调节所述宽光束的光斑大小的光阑，设置于所述准直透镜的第二侧且对准于所述准直透镜的第二侧；
缩束透镜组件，设置于所述光阑的远离所述准直透镜的一侧且对准于所述光阑的光阑孔；
校正透镜，设置于所述缩束透镜组件的输出光路。
进一步的，所述光阑为电动光阑。
进一步的，所述准直透镜包括同轴设置的多个第一凸透镜。
进一步的，所述第一凸透镜为氟化钙透镜。
进一步的，所述缩束透镜组件包括同轴设置的两第二凸透镜，靠近所述光阑的一第二凸透镜至焦平面的第一距离小于等于所述一第二凸透镜的两倍焦距，远离所述光阑的另一第二凸透镜至所述焦平面的第二距离小于等于所述另一第二凸透镜的两倍焦距。
进一步的，所述第一距离等于所述一第二凸透镜的焦距，所述第二距离等于所述另一第二凸透镜的焦距。
进一步的，所述校正透镜包括同轴设置的多个第三凸透镜。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，在外部光源通过光纤接口引入本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，依次通过准直透镜、光阑、缩束透镜组件、校正透镜，实现平行光出射，其中通过调整光阑的通光孔径的大小，改变出射平行光的光斑大小，以实现对于获得的光斑的大小尺寸根据需要进行调节。另外一方面，本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，内部的所述透镜可采用氟化钙材料制造，适配波段范围广，最宽可覆盖可见到近红外波段。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型实施例的光斑大小可变的平行光发生器的第一种结构示意图。
图2为本实用新型实施例的光斑大小可变的平行光发生器的第二种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1和图2所示，本实用新型提供了一种光斑大小可变的平行光发生器，包括：光纤接口1、准直透镜2、光阑S、缩束透镜组件3、校正透镜4。
其中，准直透镜2具有相对的第一侧和第二侧。准直透镜2的第一侧设置有光纤接口1。光纤接口1用于连接外部的光源。光纤接口1对准于准直透镜2的第一侧。
具体的，光纤接口是平行光发生器的输入接口，用于输入外部光源。光纤接口具有多种接口类型，可以是SMA905接口，也可以是FC/PC或者FC/APC接口。
准直透镜2用于形成宽光束。参阅图1，准直透镜由一个第一凸透镜组成。外部光源通过光纤接口输入到平行光发生器中，经一个第一凸透镜后，形成一个宽光束平行光。参阅图2，作为一种较佳的实施方式，准直透镜2包括同轴设置的多个第一凸透镜La。多个第一凸透镜La组合在一起，在外部光源通过光纤接口输入到平行光发生器中，经同轴设置的多个第一凸透镜后，形成一个宽光束平行光。
光阑S设置于准直透镜2的第二侧。光阑S对准于准直透镜2的第二侧。光阑S用于调节宽光束的光斑大小。
作为一种较佳的实施方式，光阑S为电动光阑。光阑S为一个通光孔径可调大小的光阑。优选的，光阑S是电动调节光阑。在本实施例中，通过改变光阑S的通光孔径，是改变宽光束平行光的光斑大小的第一步。
缩束透镜组件3设置于光阑S的远离准直透镜2的一侧。缩束透镜组件3对准于光阑S的光阑孔。
缩束透镜组件由一组透镜组(第二凸透镜Lb和第二凸透镜Lc)组成。经光阑调整光斑大小后的宽光束平行光通过光阑孔射出，并经第二凸透镜Lb后，在第二凸透镜Lb的焦平面M处汇聚成像，再经第二凸透镜Lc出射以形成一个窄光束平行光，是改变宽光束平行光的光斑大小的第二步。
在本实施例中，第一凸透镜为氟化钙凸透镜。本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器可以覆盖从紫外到近红外的检测，能取得近红外波段效果好，采用氟化钙凸透镜增加了近红外波段的通光效果。
作为一种较佳的实施方式，缩束透镜组件3包括同轴设置的两第二凸透镜。两第二凸透镜，包括靠近光阑S的一第二凸透镜Lb和远离光阑S的另一第二凸透镜Lc。
其中，第二凸透镜Lb至其焦平面M的第一距离Db小于等于第二凸透镜Lb的两倍的焦距。第二凸透镜Lc至焦平面M的第二距离Dc小于等于第二凸透镜Lc的两倍的焦距。
具体的，第二凸透镜Lb与其焦平面M之间的第一距离Db满足以下条件：0≤Db≤2fLb。
焦平面M与第二凸透镜Lc之间的第二距离Dc满足以下条件：0≤Dc≤2fLc。
其中，fLb表示第二凸透镜Lb的焦距，fLc表示第二凸透镜Lc的焦距。
作为一种较佳的实施方式，第一距离Db等于一第二凸透镜的焦距，即第一距离Db＝fLb；第二距离等于另一第二凸透镜的焦距，即，第二距离Dc＝fLc。
校正透镜4设置于缩束透镜组件3的输出光路。
作为一种较佳的实施方式，校正透镜4包括同轴设置的多个第三凸透镜Ld，可参考图2。
在本实施例中，第二凸透镜Lc出射的窄光束平行光经过校正透镜4可提高平行光的准直度。
在一些实施例中，在经光阑调整光斑大小后的宽光束平行光，进入缩束透镜组件缩束之前可以使用牛眼型连续衰减滤光片，光斑中心光强衰减更多，光斑周边光强衰减较少，起到匀光的作用。
经光阑调整的宽光束平行光光斑大小在1mm～5mm范围内。
经光阑调整光斑大小后的宽光束平行光通过缩束透镜组件3和校正透镜Ld可再将光斑大小缩小到50μm～500μm范围内。
本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，在外部光源通过光纤接口引入本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，依次通过准直透镜、光阑、缩束透镜组件、校正透镜，实现平行光出射，其中通过调整光阑的通光孔径的大小，改变出射平行光的光斑大小，以实现对于获得的光斑的大小尺寸根据需要进行调节。另外一方面，本实用新型的光斑大小可变的平行光发生器，适用波段范围广，对可见光到近红外波段都可以使用。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，包括：
用于形成宽光束的准直透镜，所述准直透镜具有相对的第一侧和第二侧，所述准直透镜的第一侧设置有用于连接光源的光纤接口，所述光纤接口对准于所述准直透镜的第一侧；
用于调节所述宽光束的光斑大小的光阑，设置于所述准直透镜的第二侧且对准于所述准直透镜的第二侧；
缩束透镜组件，设置于所述光阑的远离所述准直透镜的一侧且对准于所述光阑的光阑孔；
校正透镜，设置于所述缩束透镜组件的输出光路。
2.根据权利要求1所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述光阑为电动光阑。
3.根据权利要求1所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述准直透镜包括同轴设置的多个第一凸透镜。
4.根据权利要求3所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述第一凸透镜为氟化钙透镜。
5.根据权利要求1所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述缩束透镜组件包括同轴设置的两第二凸透镜，靠近所述光阑的一第二凸透镜至焦平面的第一距离小于等于所述一第二凸透镜的两倍焦距，远离所述光阑的另一第二凸透镜至所述焦平面的第二距离小于等于所述另一第二凸透镜的两倍焦距。
6.根据权利要求5所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述第一距离等于所述一第二凸透镜的焦距，所述第二距离等于所述另一第二凸透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的光斑大小可变的平行光发生器，其特征在于，所述校正透镜包括同轴设置的多个第三凸透镜。
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