[發明專利]光源切換復用單元同軸度調試系統及方法

在審

• 申請號: 201910398215.6
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110109262A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 趙虎
• 申請（專利權）人: 北京東方銳鐳科技有限公司
• 主分類號: G02B27/62
• 分類號: G02B27/62
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及一種光源切換復用單元同軸度調試系統及方法，該系統用于多波長共用系統同軸度調節，多波長共用系統包括光源切換復用單元，該調試系統包括超連續譜激光光源、離軸拋物面反射鏡、光斑成像裝置；超連續譜激光光源用于布置于多波長共用系統的光源入射側，用于向光源切換復用單元提供基準光源，使基準光源入射通過多波長共用系統的中心軸，經光源切換復用單元后水平射出；離軸拋物面反射鏡布置于光源切換復用單元出射光束方向，用于反射光源切換復用單元的出射光束；光斑成像裝置布置于離軸拋物面反射鏡的焦點位置，用于將離軸拋物面反射鏡的反射光束匯聚成聚焦光斑。本發明調節精度高，布置靈活，適用于各類高精度多波長共用系統同軸度的快速調節。

技術領域

本發明屬于多波長激光束同軸度調節技術領域，具體涉及一光源切換復用單元同軸度調試系統及方法。

背景技術

目前，多波長激光束的同軸度調節技術在科學儀器制造及科研領域有著較為普遍的需求和應用。例如，多波段響應的熒光光譜儀，或需要多波長校準的顯微成像設備或者測量設備對于切換不同波長的光路系統需要進行嚴格的同軸度校準。

現有技術中常用的解決方案包括透鏡聚焦法及遠場測試法。透鏡聚焦法多使用多個單一波長的激光光源作為基準光源，但是對于多個光源進行人工或者自動切換時非常容易引入誤差，導致后續調試精度降低。在光束會聚部分常規反射鏡將會導致入射光束的位置敏感，不便于使用，且調試精度有所降低。如果采用凸透鏡的方式進行會聚，僅適用于單一波長的精確校準，切換波長將會引入色差，從而降低調試精度。

遠場測試方法，需要將光束打到相當遠的距離，且需要人為判斷調節效果，誤差非常大，場地需求高，使用不便。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光源切換復用單元同軸度調試系統及方法，以實現多波長光源切換復用單元在系統中的同軸度快速精確調試。

本發明提供了一種光源切換復用單元同軸度調試系統，用于多波長共用系統同軸度調節，多波長共用系統包括光源切換復用單元，該調試系統包括超連續譜激光光源、離軸拋物面反射鏡、光斑成像裝置；

超連續譜激光光源用于布置于多波長共用系統的光源入射側，用于向光源切換復用單元提供基準光源，使基準光源入射通過多波長共用系統的中心軸，經光源切換復用單元后水平射出；

離軸拋物面反射鏡布置于光源切換復用單元出射光束方向，用于接收并反射光源切換復用單元的出射光束；

光斑成像裝置布置于離軸拋物面反射鏡的焦點位置，用于將離軸拋物面反射鏡的反射光束匯聚成聚焦光斑。

進一步地，該調試系統還包括五維調整平臺，五維調整平臺與超連續譜激光光源的光源輸出尾纖連接，用于對基準光源入射方向進行精確調節，以使入射光束與多波長共用系統的中心軸重合。

進一步地，五維調整平臺通過對光源輸出尾纖X、Y、Z三個方向，以及俯仰、偏擺方向進行調整，使入射光束與所述多波長共用系統的中心軸重合。

進一步地，離軸拋物面反射鏡表面鍍有金屬鋁反射膜，通過金屬鋁反射膜對0.45μm～20μm波長的激光光束進行反射。

進一步地，離軸拋物面反射鏡的焦距為1m。

進一步地，光斑成像裝置采用近紅外或可見光波段CCD。

進一步地，該調試系統還包括光斑顯示裝置，光斑顯示裝置用于顯示聚焦光斑相對空間位置，以供光源切換復用單元在多波長共用系統中進行同軸度調試。

本發明還提供了一種光源切換復用單元同軸度調試方法，包括：

步驟一，通過超連續譜激光光源向光源切換復用單元提供基準光源，使基準光源入射通過多波長共用系統的中心軸，經光源切換復用單元后水平射出；