[實用新型]一種光纖聚焦鏡組

有效

• 申請號: 201520724921.2
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN204989538U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 薛艷艷;安振杰;劉麗娜
• 申請（專利權）人: 核工業理化工程研究院
• 主分類號: G02B6/32
• 分類號: G02B6/32;G02B1/00
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

技術領域

本實用新型屬于一種聚焦裝置，具體涉及一種光纖聚焦鏡組。

背景技術

光纖傳輸是一種靈活可靠的激光傳輸方式，具有靈活性高、小型化、受環境干擾小等特點，同時，光纖輸出激光具有同一面源輸出光束特征，即具有近似相同的發散角和光束質量參數，這個特性對于需要采用多路激光同時同位置共同作用的相關技術研究具有非常重要的應用價值，如原子激發光譜研究或原子激發電離路徑研究等。

在激光光譜研究領域，由于需要進行原子能級掃描，會將多束包含紫外、可見、近紅外等不同波長的激光合成一束，同時作用于研究對象，這就要求幾束光合成度高，激光在近場和遠場都能很好地重合在一起，采用光纖合成傳輸能夠實現合一目標。但如何將光纖輸出的具有發散性能的光束重新聚焦到一點也是非常難于實現的，這是因為用于光束準直和聚焦的光學系統存在像差，光學系統的像差主要包括球差、彗差、畸變、像散、場曲等單色像差和不同波長之間的色差。光學系統單色像差的存在，使光束聚焦光斑發生彌散，中心會聚度下降。而且當不同波長的光線在透過光學玻璃準直聚焦時，由于色散和折射系數的差異會導致不同波長的光線具有不同的焦點。

發明內容

本實用新型為解決現有技術存在的問題而提出，其目的是提供一種光纖聚焦鏡組。

本實用新型的技術方案是：一種光纖聚焦鏡組，包括從光纖入射點到聚焦點之間依次同光軸設置的Ⅰ號雙凸形透鏡、彎月形透鏡、雙凹形透鏡、Ⅱ號雙凸形透鏡、Ⅰ號凸凹形透鏡、Ⅲ號雙凸形透鏡、Ⅱ號凸凹形透鏡、Ⅳ號雙凸形透鏡，所述的Ⅰ號雙凸形透鏡、彎月形透鏡邊緣接觸，中部為0.12mm的空氣隙，雙凹形透鏡、Ⅱ號雙凸形透鏡邊緣接觸，中部為0.04mm的空氣隙，Ⅰ號凸凹形透鏡、Ⅲ號雙凸形透鏡邊緣接觸，中部為0.09mm的空氣隙，Ⅱ號凸凹形透鏡、Ⅳ號雙凸形透鏡邊緣接觸，中部為0.14mm的空氣隙，所述的彎月形透鏡與雙凹形透鏡沿光軸的間距為5.04mm，Ⅱ號雙凸形透鏡與Ⅰ號凸凹形透鏡沿光軸的間距為2.86mm，Ⅲ號雙凸形透鏡與Ⅱ號凸凹形透鏡沿光軸的間距為3.05mm。

所述的Ⅰ號雙凸形透鏡、Ⅱ號雙凸形透鏡、Ⅲ號雙凸形透鏡、Ⅳ號雙凸形透鏡材質為具有低色散系數的氟化鈣。

彎月形透鏡、雙凹形透鏡、Ⅰ號凸凹形透鏡、Ⅱ號凸凹形透鏡材質為具有高色散系數的熔融石英。

本實用新型利用兩種不同色散系數材料的光學鏡片進行組合，實現了多束紫外、可見和近紅外波段激光的聚焦，消除在聚焦過程中產生的色差，使得聚焦能力不受波長的限制，擴大了光纖合成傳輸技術的應用范圍，利用多個鏡片之間不同曲率半徑和間距的匹配，使得光纖輸出的發散光束重新聚焦于一點，通過像差校正與補償，有效消除光纖輸出激光在聚焦過程中產生的單色像差，本實用新型易于安裝調節，操作簡單。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是光纖輸出聚焦鏡組的球差曲線圖；

圖3是光纖輸出聚焦鏡組的色差曲線圖。

其中：

1Ⅰ號雙凸形透鏡2彎月形透鏡

3雙凹形透鏡4Ⅱ號雙凸形透鏡

5Ⅰ號凸凹形透鏡6Ⅲ號雙凸形透鏡

7Ⅱ號凸凹形透鏡8Ⅳ號雙凸形透鏡。

具體實施方式

以下，參照附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明：

如圖1所示，一種光纖聚焦鏡組，包括從光纖入射點到聚焦點之間依次同光軸設置的Ⅰ號雙凸形透鏡1、彎月形透鏡2、雙凹形透鏡3、Ⅱ號雙凸形透鏡4、Ⅰ號凸凹形透鏡5、Ⅲ號雙凸形透鏡6、Ⅱ號凸凹形透鏡7、Ⅳ號雙凸形透鏡8，所述的Ⅰ號雙凸形透鏡1、彎月形透鏡2邊緣接觸，中部為0.12mm的空氣隙，雙凹形透鏡3、Ⅱ號雙凸形透鏡4邊緣接觸，中部為0.04mm的空氣隙，Ⅰ號凸凹形透鏡5、Ⅲ號雙凸形透鏡6邊緣接觸，中部為0.09mm的空氣隙，Ⅱ號凸凹形透鏡7、Ⅳ號雙凸形透鏡8邊緣接觸，中部為0.14mm的空氣隙，所述的彎月形透鏡2與雙凹形透鏡3沿光軸的間距為5.04mm，Ⅱ號雙凸形透鏡4與Ⅰ號凸凹形透鏡5沿光軸的間距為2.86mm，Ⅲ號雙凸形透鏡6與Ⅱ號凸凹形透鏡7沿光軸的間距為3.05mm。

所述的Ⅰ號雙凸形透鏡1、Ⅱ號雙凸形透鏡4、Ⅲ號雙凸形透鏡6、Ⅳ號雙凸形透鏡8材質為具有低色散系數的氟化鈣。所述的Ⅰ號雙凸形透鏡1、Ⅱ號雙凸形透鏡4、Ⅲ號雙凸形透鏡6、Ⅳ號雙凸形透鏡8具有正光焦度。