[發明專利]一種雙光束實時中心對準和穩定的裝置和方法

有效

• 申請號: 202110061579.2
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112882184B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 匡翠方;丁晨良;朱大釗;魏震;楊臻垚;劉旭;徐良
• 申請（專利權）人: 之江實驗室;浙江大學
• 主分類號: G02B7/182
• 分類號: G02B7/182;G02B17/02;G02B27/10;G02B27/14;G02B7/18;G02B27/58;G02B27/62
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種雙光束實時中心對準和穩定的裝置，其特征在于，包括第一直角反射棱鏡(3)、第二直角反射棱鏡(5)、第一角度調節鏡架(7)、二色鏡(8)、濾光片(9)、第一分束鏡(10)、第一凸透鏡(11)、第一光電感應器件(12)、第二凸透鏡(13)、第一可調反射鏡(14)、第一凹透鏡(15)、第二光電感應器件(16)、第二可調小孔(17)、第三直角反射棱鏡(19)、第四直角反射棱鏡(21)、第二角度調節鏡架(23)、第二分束鏡(24)、第三分束鏡(25)、第三凸透鏡(26)、第三光電感應器件(27)、第四凸透鏡(28)、第二可調反射鏡(29)、第二凹透鏡(30)和第四光電感應器件(31)；

第一入射光束經過第一直角反射棱鏡(3)反射后入射到第二直角反射棱鏡(5)上，再向上反射到第一角度調節鏡架(7)上，然后經過二色鏡(8)分為第一反射光束與第一透射光束；

第二入射光束經過第三直角反射棱鏡(19)反射后入射到第四直角反射棱鏡(21)上，再向上反射到第二角度調節鏡架(23)上，隨后經過第二分束鏡(24)分為第二反射光束與第二透射光束；第二反射光束再經過二色鏡(8)分為第三反射光束與第三透射光束；

二色鏡(8)出射的第一反射光束與第三透射光束合束后經過第一分束鏡(10)分為第一合束光與第二合束光；第一合束光經過第一凸透鏡(11)入射到第一光電感應器件(12)上，第二合束光依次經過第二凸透鏡(13)、第一可調反射鏡(14)、第一凹透鏡(15)入射到第二光電感應器件(16)上；

第二分束鏡(24)出射的第二透射光束經過第三分束鏡(25)分為第三檢測光和第四檢測光；第三檢測光經過第三凸透鏡(26)入射到第三光電感應器件(27)上，第四檢測光依次經過第四凸透鏡(28)、第二可調反射鏡(29)、第二凹透鏡(30)入射到第四光電感應器件(31)上；

然后將濾光片(9)放置在二色鏡(8)和第一分束鏡(10)之間，此時第一光電感應器件(12)檢測第一入射光束的光束位置信息，第二光電感應器件(16)檢測第一入射光束的角度信息，通過調節第一直角反射棱鏡(3)、第二直角反射棱鏡(5)和第一角度調節鏡架(7)，使入射到第一光電感應器件(12)和第二光電感應器件(16)的光束中心都位于探測面的中心；

隨后利用電功裝置移開濾光片(9)，此時第一光電感應器件(12)和第二光電感應器件(16)檢測的是合束光的位置與角度信息，通過調節第三直角反射棱鏡(19)、第四直角反射棱鏡(21)和第二角度調節鏡架(23)，使第一光電感應器件(12)和第二光電感應器件(16)所檢測到合束光中心的位置與角度再度回到探測面的中心；

當濾光片(9)回到光路中時，第一光電感應器件(12)和第二光電感應器件(16)只檢測到第一入射光束的位置與角度信息，通過控制器(32)控制第一納米位移臺(4)、第二納米位移臺(6)和第一角度調節鏡架(7)，用于第一入射光束的位置與角度校正；第三光電感應器件(27)和第四光電感應器件(31)只檢測到第二入射光束的位置與角度信息，通過控制器(32)控制第三納米位移臺(20)、第四納米位移臺(22)和第二角度調節鏡架(23)，用于第二入射光束的位置與角度校正。

2.如權利要求1所述雙光束實時中心對準和穩定的裝置，其特征在于，第一角度調節鏡架(7)與第一光電感應器件(12)相對于第一凸透鏡(11)成物像關系；第二角度調節鏡架(23)與第一光電感應器件(12)相對于第一凸透鏡(11)也成物像關系；第二角度調節鏡架(23)與第三光電感應器件(27)相對于第三凸透鏡(26)成物像關系；所述第二凸透鏡(13)和第一凹透鏡(15)組成遠攝型系統，兩者等效焦面與第二光電感應器件(16)的探測面位于同一位置；所述第四凸透鏡(28)和第二凹透鏡(30)組成遠攝型系統，兩者等效焦面與第四光電感應器件(31)的探測面位于同一位置。