[實用新型]一種快速光程掃描裝置

有效

• 申請號: 201820707715.4
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN208091897U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 韓定安;曾亞光
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本實用新型公開了一種快速光程掃描裝置，包括處理器、模數轉換器、帶通濾波器、SLD光源、平衡探測器、環形器、光纖耦合器、樣品臂模塊以及參考臂模塊；所述樣品臂模塊包括偏振控制器、第一準直鏡、光程模塊以及正六面體。本實用新型通過正六面體以及后向反射鏡的作用，使從光纖耦合器輸出的光束在正六面體以及后向反射鏡之間傳播，裝置的掃描深度大，另外相對于現有技術通過直線運動調節光程，本實用新型通過電機轉動正六面體，以調節參考臂光束傳遞的光程，調節速度快，且本裝置整體結構簡單，易于實現，成本低。

技術領域

本實用新型涉及相干層析成像技術領域，更具體地說涉及一種快速光程掃描裝置。

背景技術

光學相干層析成像技術是一種基于低相干光干涉原理，是一種非接觸、高精度的探測技術。光學相干層析成像技術分有時域光學相干層析成像、頻域光學相干層析成像和掃頻光學相干層析成像。時域光學相干層析成像是基于邁克爾遜干涉儀，通過光學延遲線對探測方向縱向進行光程掃描。該方法是通過光電二極管對參考臂和樣品臂調制的光信號進行探測。頻域光學相干層析成像是基于時域光學相干層析成像技術發展而來，頻域光學相干層析成像是利用分光光學元件對調制的光信號進行檢測，對光譜信號進行傅里葉變換重建出深度方向的信息。該方法掃描速度遠遠超過時域相干層析成像技術，現用于影像成像設備中。掃頻光學相干層析成像技術速度比頻域光學相干層析成像技術還要快，可以用于大范圍大深度成像，但是掃頻光學相干層析成像技術的成本昂貴，商業應用價值不高。

在工業檢測領域，非接觸自動化檢測越來越被重視，特別是高精度的檢測手段更是未來發展的方向。在工業檢測方面，對檢查時間要求不高，但是對檢查的精度和重復性要求高。對于接觸式測量，雖然測量精度很高，但檢查手段中人為誤差是難以解決的。

使用光學相干層析成像技術可以解決上述問題，可以快速高精度實現檢測，同時操作人員不需要做任何操作，可以實現自動化檢測。但是其有一個技術難題：對于縱向深度較大的檢測是比較困難的，時域光學相干層析成像技術可以實現，但是光學延遲線需要的時間太長了，頻率光學相干層析成像技術掃描深度有限，而掃頻光學相干層析成像技術的成本太高了。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：如何實現高速、掃描深度高且成本較低的光學相干層析成像裝置。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：

一種快速光程掃描裝置，包括處理器、模數轉換器、帶通濾波器、SLD光源、平衡探測器、環形器、光纖耦合器、樣品臂模塊以及參考臂模塊；所述環形器配置有輸入端、第一輸出端以及第二輸出端，所述環形器從輸入端輸入的光信號先后傳輸到第一輸出端以及第二輸出端，所述光纖耦合器配置有信號輸入端、干涉信號輸出端以及兩個信號分支端；所述SLD光源與環形器輸入端相連，所述環形器的第一輸出端與光纖耦合器的信號輸入端相連，所述光纖耦合器的兩個信號分支端分別與樣品臂模塊以及參考臂模塊相連，所述光纖耦合器干涉信號輸出端以及環形器第二輸出端分別與平衡探測器輸入端相連，所述平衡探測器輸出端與帶通濾波器輸入端相連，所述帶通濾波器輸出端與模數轉換器輸入端相連，所述模數轉換器輸出端與處理器輸入端相連；所述樣品臂模塊包括偏振控制器、第一準直鏡、光程模塊以及正六面體，所述正六面體的四個側面均貼有增透膜和增反膜，所述光程模塊包括后向反射鏡以及耦合反射鏡，所述光纖耦合器的一個信號分支端所輸出的光束先后通過偏振控制器以及第一準直鏡進入到正六面體內，經過正六面體內部反射，光束從正六面體出射到達后向反射鏡，經過后向反射鏡平移反射，重新進入到正六面體內，再次經過正六面體內部反射，光束從正六面體出射到達耦合反射鏡，經耦合反射鏡反射的光束通過第一準直鏡進入到光纖耦合器的信號分支端。

作為上述技術方案的進一步改進，所述光程模塊中的后向反射鏡配置有多個，多個所述后向反射鏡均設置在正六面體外部，從光纖耦合器的一個信號分支端輸出的光束，通過第一準直鏡后，在正六面體和各個后向反射鏡之間傳遞，最后光束從正六面體出射到達耦合反射鏡，經耦合反射鏡反射的光束通過第一準直鏡進入到光纖耦合器的信號分支端。