[實用新型]一種自動調節的斜入射光路

有效

• 申請號: 201620992982.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN206161944U
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陳魯;劉虹遙;張朝前;楊樂;馬硯忠;路鑫超
• 申請（專利權）人: 中國科學院嘉興微電子儀器與設備工程中心
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G05D3/12
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所11302
• 代理人: 房德權

技術領域

本實用新型涉及光學技術領域，尤其涉及一種自動調節的斜入射光路。

背景技術

光源斜入射至樣品是光學檢測應用中最常見的方式之一。目前常見的實現方式是通過反射鏡組合的安放角度及位置調節實現原定光學設計。該方式具有設計靈活、能實現較緊湊結構等優勢，在許多光學儀器中廣泛采用。由于固定元件松動，零件老化、樣品臺高度變動等原因，通過反射鏡組合實現的固定角度光源斜入射在使用中常常會發生偏移，導致入射角度、照射位置、聚焦效果等發生變化。對于精密光學儀器，即使細微的變化也將導致儀器效果改變，因此，長期穩定的斜入射照明光路對于許多精密光學儀器十分重要。

針對此問題，現有方法主要通過優化機械固定件穩定性及定期光學校準實現。其中，優化機械固定效果可以減小光路發生偏移的概率，但不可能實現完美固定；定期校準可以保證儀器長時間使用的穩定性，但它要求操作人員具有一定的操作技能且非常熟悉儀器原理結構，一般需要專門的工程師進行，并且由于校正前后光路差別也會影響儀器穩定性。

實用新型內容

本申請實施例通過提供一種自動調節的斜入射光路，解決了現有技術中不能自動監控和調節反射鏡，且在反射鏡發生偏移后，校準精度較低、難度較大、花費時間較長的問題。

本申請實施例提供一種自動調節的斜入射光路，包括：激光器，所述激光器發出光束；第一反射鏡，所述第一反射鏡改變所述光束的傳播方向，使所述光束斜入射至樣品臺表面；所述第一反射鏡由電動旋轉鏡架控制旋轉角度；第二反射鏡，所述第二反射鏡改變經所述樣品臺反射出的光束的傳播方向；分束器，經所述第二反射鏡反射后的光束入射至所述分束器中；所述分束器將所述光束分為第一光束和第二光束；位置探測器，所述第一光束入射至所述位置探測器中；所述位置探測器探測得到第二子坐標系中光束中心位置；控制單元，所述控制單元獲取所述第二子坐標系中光束中心位置；所述控制單元根據所述第二子坐標系中光束中心位置計算得出第一子坐標系中光束中心位置；所述控制單元根據所述第一子坐標系中光束中心位置計算得到所述第一反射鏡需要調整的角度；所述控制單元將所述需要調整的角度通過發布指令傳遞給所述電動旋轉鏡架，從而調整所述第一反射鏡的旋轉角度。

優選的，所述光路還包括：光阱，所述第二光束入射至所述光阱中。

優選的，所述第一光束的強度小于所述第二光束的強度。

優選的，所述第二反射鏡和所述分束器之間還設置有第一透鏡，所述第一透鏡對所述經第二反射鏡反射后的光束進行會聚。

優選的，所述激光器和所述第一反射鏡之間還設置有第三反射鏡，所述第三反射鏡改變所述光束的傳播方向。

優選的，所述第三反射鏡為多個。

優選的，所述激光器和所述第一反射鏡之間還設置有第一光學元件，所述第一光學元件對光束進行擴束和/或整形。

優選的，所述第一光學元件為第一透鏡組。

優選的，所述激光器和所述第一反射鏡之間還設置有第二光學元件，所述第二光學元件對光束進行會聚。

優選的，所述第二光學元件為第二透鏡。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

在本申請實施例中，結合電動旋轉鏡架的可控調節、反射光的位置探測以及控制單元的信息處理，實現了光束中心位置的監測及自動調節，保證了光束入射角度及其在樣品臺上照射位置的精確性，保證了斜入射光路的長期穩定性。

進一步的，在本申請實施例中，結合電動旋轉鏡架的可控調節、反射光的位置探測以及控制單元的信息處理，整個反饋系統十分迅速，具有快速檢測、迅速調節的特點。

進一步的，在本申請實施例中，采用位置探測器實現光束中心位置偏離判斷，且通過反射光進行光束中心位置分析，能在不影響光路的條件下精確得到光束中心的偏離程度。

進一步的，在本申請實施例中，通過硬件與控制單元相結合，整個調節過程不需要進行人工手動光路調節，對使用者要求較低。

進一步的，在本申請實施例中，對光束進行了擴束、整形和會聚的處理，進一步提高光路的穩定性和精確性。通過多個反射鏡調整光路，使得光路在空間上更加靈活、應用更廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一個實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。