[發明專利]使用球面反射鏡同時獲得密集光斑圖案的多通道池

有效

• 申請號: 201280013008.0
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN103430010A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·蘇;大衛·托馬茲
• 申請（專利權）人: 激光傳感公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;王漪

1.一種多通道光學池，包括

一個第一鏡元，該第一境元形成該多通道光學池的一個第一終端；以及

至少一個第二鏡元，該第二境元形成該多通道光學池的一個第二終端，將該第二鏡元相對于該第一鏡元放置以使一個注入該多通道光學池中的入射光束將會在該第一鏡元與該第二鏡元之間進行多次反射，從而產生該光束照射到該第一和第二鏡元的反射表面的位置的光斑圖案，其中，使用通過多個形成該入射光束的分離射線的直接追蹤的優化對一個或多個池參數進行配置，從而利用該第一和第二鏡元的實際曲率值建立一個復雜的、密集的光斑圖案。

2.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，這些池參數選自由以下內容組成的組：該入射光束相對于該第一鏡元的一個光軸的取向、該第一鏡元與該第二鏡之間的間隔距離、該第一和第二鏡元之一上的一個出射孔的位置。

3.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該入射光束被注射穿過在該第一鏡元中形成的一個入射孔，而這些優化的池參數進一步包括該入射孔在該第一鏡元上的位置。

4.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該第一和第二鏡元包括多個凹面球面元件。

5.如權利要求4所述的多通道光學池，其中，該第一鏡元的曲率與該第二鏡元的曲率基本上相同，從而形成一個對稱的多通道光學池。

6.如權利要求3所述的多通道光學池，其中，該第一鏡元的曲率與該第二鏡元的曲率不同，從而形成一個不對稱的多通道光學池。

7.如權利要求3所述的多通道光學池，其中，將這些元件的構型進行優化以產生一個密集的光斑圖案，該圖案限定的通道數比一個重入球面反射鏡多通道光學池使用的更多。

8.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該第一和第二鏡元包括多個散光鏡元。

9.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該至少一個鏡元包括一個柱面鏡元。

10.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該第一鏡元包括一個分離的球面鏡元。

11.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該至少一個第二鏡元包括多個鏡元，與該第一鏡元對齊以形成一個多通道池，其中，當該光束在該池內行進時反射離開各鏡元。

12.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，使用一個迭代的基于人工智能的優化過程將這些池參數進行修改以發現一個復雜的光斑圖案。

13.如權利要求12所述的多通道光學池，其中，該迭代的基于人工智能的優化過程利用一個基因算法優化過程來發現該復雜的光斑圖案。

14.如權利要求3所述的多通道光學池，其中，對多個附加池參數進行分析以創建一個構型包括該入射孔與在一個鏡元內形成的一個出射孔之間的一個最小間隔、一個光斑與該出射孔之間的一個最小間距、以及一個反射鏡通光孔徑。

15.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該多通道光學池進一步包括一個用于將一個輸入光束注入該多通道光學池中及將一個輸出光束從該多通道光學池中抽出的光耦合安排。

16.如權利要求15所述的多通道光學池，其中，該光耦合安排包括一個基于光纖的耦合安排。

17.如權利要求15所述的多通道光學池，其中，該耦合安排被耦合到該池的兩個終端，從而提供要在任一終端注入的一個輸入光束。

18.如權利要求17所述的多通道光學池，其中，該安排進一步包括一個用于改變一個輸入光束的注入位置的開關。

19.如權利要求1所述的多通道光學池，其中，該多通道光學池被用于一個應用，該應用選自以下內容組成的組：充滿氣體的吸收池、光聲光譜學、法拉第旋轉光譜學、腔增強光譜學、離軸集成腔輸出光譜學以及激光增益介質。