[發明專利]一種非移動式可調焦距透鏡和光束掃描結構

無效

• 申請號: 200810071692.3
• 申請日: 2008-08-28
• 公開（公告）號: CN101349853A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 吳礪;凌吉武;馬英俊;胡企銓
• 申請（專利權）人: 福州高意通訊有限公司
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29;H01S3/101
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所
• 代理人: 方惠春;黃國強

技術領域

本發明涉及激光和光學領域，尤其涉及一種可替代常規可調焦距透鏡和光束掃描器的光學元件結構。

背景技術

長期以來，人們采用通過調節光學透鏡組透鏡相對位置來調節組合透鏡焦距來實現光束發散角可調性變化，其缺點是需機械調節裝置，同時速度較慢，一般均為秒數量級；另一方面在實現光束方向偏振時同時多采有機械式鏡面方向調節來改變連續光線束方向，亦采用聲光器件連續改變光束方向，還有用電光器件改變光束方向，但因改變量較小或所需電壓較高或速度太慢。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種可替代常規可調焦距透鏡亦可以用于光束掃描器的光學元件結構。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種非移動式可調焦距透鏡和光束掃描結構，其至少包括：

泵浦光源，用來泵浦可吸收泵浦光的光學吸收體；

光學吸收體，可吸收泵浦光，并能因泵浦光功率或波長變化改變其折射率。

進一步的，所述的泵浦光源是激光、LED光、閃光燈產生的可被光學吸收體吸收光。

進一步的，泵浦光源上還設置有用于調節泵浦光功率或波長的調諧構件。所述的調諧構件的調諧方式為連續脈沖、快速改變方式。所述的泵浦光源從光學吸收體正面泵浦，制作可調焦距透鏡；所述的泵浦光源從光學吸收體側面泵浦，制作非移動式光束掃描器。

進一步的，所述的光學吸收體折射率的改變由溫度變化導致。溫度的變化導致光學吸收體的熱透鏡焦距變化，或熱分布變化，從而通過熱透鏡改變實現通過熱透鏡區域光束發散角，光方向的改變。光學吸收體可以是光學玻璃、光學晶體、光學陶瓷等光學材料。

本發明所制的非移動可調透鏡可用來制高速攝像、照相機的鏡頭；所制的光束掃描結構可用來制作非移動式光束掃描器。

故，本發明的光學元件結構是一種新穎的、可替代常規可調焦距透鏡和光束掃描器的光學元件結構。

附圖說明

圖1是本發明的實施例一的示意圖；

圖2是本發明的實施例一的等效示意圖；

圖3是本發明的實施例一的原光路圖；

圖4是本發明的實施例一的調諧光路圖；

圖5是本發明的實施例二的原光路圖；

圖6是本發明的實施例二的調諧光路圖。

具體實施方式

如圖1、圖5所示，本發明的光學元件，其至少包括：

泵浦光源，輸出波長為λ泵浦光(103)用來泵浦可吸收泵浦光的光學吸收體(101)；

光學吸收體(101)，可吸收泵浦光(103)，并能因泵浦光功率或波長變化改變其折射率。

實施例一：

如圖1所示，101為特定光學波長光學材料的吸收體，103波長為λ泵浦光，104波長為λ1待調節的光，其中光學吸收體(101)吸收波長為λ泵浦光(103)，對λ1光(104)透射，102為鍍有對λ反射對104λ透射膜的光學基片。由激光原理得知，當光學元件吸收泵浦光時，由于溫度梯度會形成熱透鏡，如半導體激光泵浦固體激光增益材料時形成熱透鏡通常可由下列公式表(P409：《固體激光工程》)[美]W.克希耐爾，科學出版社2002年)

f=πkcWp2PH(dndt)(11-expl-2l)]]>

由上式可知當泵浦功率變化時，f在變化，圖2是本發明的實施例一的等效原理示意圖，即光學吸收體(101)可以等效為一熱透鏡。本發明的原理是當改變泵浦光源電流時，泵浦光的泵浦功率變化時，熱透鏡產生變化，從而使通過該熱透鏡的光束發散角發生變化，從而實現調節泵浦光光強改變熱透鏡實現非移動時可調光學透鏡的功能。