[發(fā)明專(zhuān)利]一種可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)以及其檢焦方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811587850.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109683328B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何鋒赟;潘媛媛;余毅;李冬寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/09
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/09;G01M11/02
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，包括檢測(cè)光源(1)，分光裝置，參考光源(3)，激光擴(kuò)束裝置(5)，帶孔遮光板(6)和成像裝置(7)；

所述激光擴(kuò)束裝置(5)的出射面為鍍有分光膜的自準(zhǔn)直面；

參考光源(3)與檢測(cè)光源(1)發(fā)出的平行光經(jīng)分光裝置后共光路，經(jīng)激光擴(kuò)束裝置(5)，在激光擴(kuò)束裝置(5)的出射面處，參考光被透射，檢測(cè)光被反射；

被激光擴(kuò)束裝置(5)反射的檢測(cè)光，原路返回，經(jīng)分光裝置反射，經(jīng)帶孔遮光板(6)，在成像裝置(7)處成像，根據(jù)孔的成像情況判斷經(jīng)激光擴(kuò)束系統(tǒng)的參考光的準(zhǔn)直性或?qū)λ黾す鈹U(kuò)束系統(tǒng)的特定目標(biāo)標(biāo)定的情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述分光裝置包括第一分光裝置(2)和第二分光裝置(4)；

所述檢測(cè)光從檢測(cè)光源(1)經(jīng)第一分光裝置(2)透射，經(jīng)第二分光裝置(4)反射后與參考光共光路；

所述被激光擴(kuò)束裝置(5)反射的檢測(cè)光，經(jīng)第二分光裝置(4)反射，經(jīng)第一分光裝置(2)反射，再經(jīng)帶孔遮光板(6)后，成像于成像裝置(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分光裝置(2)為半反半透分光棱鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分光裝置(2)包括起偏器(23)、偏振分光凌鏡、1/4波片(22)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述第二分光裝置(4)為半反半透分光鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述帶孔遮光板(6)上的孔相對(duì)帶孔遮光板(6)的中心對(duì)稱(chēng)分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求6任一項(xiàng)所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述帶孔遮光板(6)上孔的數(shù)量為至少一個(gè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述激光擴(kuò)束裝置(5)出射面的分光膜為光譜分光膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)光源(1)所發(fā)出的檢測(cè)光與參考光源(3)所發(fā)出的參考光的波長(zhǎng)不一樣。

10.一種可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)的檢焦方法，其特征在于，所述檢焦方法使用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的可自動(dòng)檢焦的激光擴(kuò)束系統(tǒng)，所述檢焦方法包括以下步驟：

步驟一，獲得成像情況，參考光源(3)與檢測(cè)光源(1)發(fā)出的平行光經(jīng)分光裝置后共光路，經(jīng)激光擴(kuò)束裝置(5)，參考光被透射，檢測(cè)光被反射，被激光擴(kuò)束裝置(5)反射的檢測(cè)光，經(jīng)帶孔遮光板(6)，在成像裝置(7)處獲得帶孔遮光板(6)的孔的成像情況；

步驟二，判斷準(zhǔn)直情況，觀察成像情況，在成像裝置(7)處，當(dāng)激光擴(kuò)束系統(tǒng)參考光線準(zhǔn)直時(shí)，孔經(jīng)過(guò)成像裝置(7)成像后為光軸上一點(diǎn)，像面位置為準(zhǔn)直像面位置(72)；當(dāng)激光擴(kuò)束系統(tǒng)參考光線不準(zhǔn)直時(shí)，像面位置在離焦方向?yàn)榻蛊矫媲皶r(shí)的像面位置(73)，或者像面位置在離焦方向?yàn)榻蛊矫婧髸r(shí)的像面位置(74)，根據(jù)像面位置可得離焦方向，且判斷準(zhǔn)直情況；

步驟三，計(jì)算離焦量，根據(jù)以下公式：

tanθ＝a/b

即可計(jì)算出離焦量，其中a為所成像相對(duì)遮光板中心的距離，b為離焦量。