[實用新型]一種用于吸收抑制激光雜散光的光陷阱

有效

• 申請號: 201922106522.0
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN211148969U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 趙意意;楊建峰;薛彬;賀應紅;徐廣州;相萌;馬小龍;呂娟;于基睿
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B5/122
• 分類號: G02B5/122;G02B5/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本實用新型公開了一種用于吸收抑制激光雜散光的光陷阱。該光陷阱包括反射體，反射體上開設有一個截面為錐形的反射腔；反射腔對入射光的吸收率為ε＞95％；反射腔的錐度為2α；其中，8°＜α≤16.36°；反射體的雜光抑制比為：n_max為反射腔對光的最大反射次數。本實用新型使得雜光的抑制比可達到1E?7以上，符合了當前高靈敏度系統對雜光抑制能力的要求。

技術領域

本實用新型涉及一種用于吸收抑制激光雜散光的光陷阱，該光陷阱可用于激光通信、激光雷達等主動激光探測光學系統中抑制降低發射激光對探測器的干擾影響，提高主動激光探測光學系統的收發隔離度。

背景技術

主動激光探測系統(如激光通信系統、激光雷達系統等)發射的激光功率比接收到的激光功率高很多，一些高靈敏度系統的發射激光功率與接收激光功率之比甚至可高達10¹⁰量級。如此高功率的發射激光束造成雜光很容易淹沒接收光功率，使系統無法正常工作。如圖1所示為一種常見的發射激光束雜光路徑。發射通道發射的激光有部分能量通過分光鏡打在了結構機械壁上，其中一部分光被機械壁散射通過分光鏡到達了接收通道形成雜散光。通常減小這種雜光的方式是對機械壁上進行消雜光處理，常用消雜光處理方法有：1)黑色陽極化；2)噴涂消光漆；3)粘貼黑色天鵝絨等。這些消雜光處理方法的本質是提高機械壁的吸收率，但這些方法的雜光抑制比(出射光能量與入射光能量之比)很難達到1E-4量級，難以滿足高靈敏度系統對雜光抑制能力的要求。

實用新型內容

為了解決背景技術中現有消雜光處理方法雜光抑制比(出射光能量與入射光能量之比)很難達到1E-4量級，難以滿足高靈敏度系統對雜光抑制能力的要求的問題，本實用新型提出了一種吸收抑制激光雜散光的光陷阱，其雜光抑制比可于優1E-7量級，可大幅度減小發射激光帶來的雜散光。

本實用新型的具體技術方案是：

本實用新型提供了一種用于吸收抑制激光雜散光的光陷阱，包括反射體，反射體上開設有一個截面為錐形的反射腔；

反射體對入射光每次反射的吸收率ε＞95％；

反射腔的錐度為2α；其中，8°＜α≤16.36°；

反射體的雜光抑制比為：n_max為反射腔對光的最大反射次數。

進一步地，上述反射腔有兩種形式：

一是：反射腔為一個圓錐形腔室。

二是：反射腔為由兩個相交的，且傾斜角相同的斜面構成，斜面的傾斜角為α。

進一步地，上述反射腔對光的最大反射次數n_max的具體計算公式為：n_max＝roundup(90/α-0.5)，式中roundup()為向上取整函數。

進一步地，上述光陷阱的構成形式有兩種：

1、反射體采用金屬鋁材料制作，反射體的反射腔表面拋光成鏡面，其粗糙度均方根值小于3nm；反射腔表面鍍設有吸收膜層，吸收膜層為鉻加介質增透膜。

2、反射體采用有色吸收玻璃制作，有色吸收玻璃在工作波長的每毫米內部透過率小于0.01％；反射體的反射腔表面拋光成鏡面，其粗糙度均方根值小于3nm；反射腔表面鍍設有增透膜。

進一步地，上述反射體為兩個楔形件構成。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型所提出的光陷阱采用的反射腔和吸收膜層相結合的結構，入射激光在反射腔內反射多次，且吸收率很高，使得雜光的抑制比可達到1E-7以上，符合了當前高靈敏度系統對雜光抑制能力的要求。

2、本實用新型所提出的光陷阱僅有內設反射腔的反射體以及吸收膜層組成，結構簡單，易于加工制作，利用推廣使用。