[發明專利]一種新型的光學延遲線

在審

• 申請號: 202110846420.1
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113791492A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 湯冬云;王化斌;楊忠波;郭緣森
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院;重慶大學
• 主分類號: G02B26/00
• 分類號: G02B26/00
• 代理公司: 南寧眾權專利代理事務所(普通合伙) 45133
• 代理人: 蘭亞君

本發明公開了一種新型的光學延遲線，包括：光纖環形器；光纖準直器，入射光經過所述光纖準直器形成自由空間準直光束；以及圓盤臺階反射鏡，其為不規則圓盤，可繞圓盤的中心軸線轉動，沿圓盤的外圓周設有階梯排列的多個平面反射鏡，所述平面反射鏡的中心軸線與圓盤的中心軸線相互垂直，自由空間準直光束的光軸與所述平面反射鏡的中心軸線重合，入射至所述平面反射鏡后，被原路返回；其中，返回的光束再次通過所述光纖準直器耦合進入所述光纖環形器，輸出至接收器。本發明的光學延遲線，具有光路結構簡單、光路裝調更簡易快捷、光程差重復迭代、杜絕光譜漂移、成本更加低廉、光學穩定性更高等優點。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，特別涉及一種新型的光學延遲線。

背景技術

在光學和光電子學領域，人們一直致力于發展光學延遲線。光學延遲線是通過技術手段實現參與實驗的相關光脈沖之間精確可控的相對延遲時間的裝置。光學延遲線是時間分辨光學系統的關鍵部件，有著廣泛應用技術領域。如：太赫茲時域光譜技術、超快時間分辨率光譜技術、光學相干層析成像技術以及泵浦-探測技術等。

一般光纖延遲線的基本原理是通過入射光纖準直器將光纖內傳輸的激光耦合至延遲線內部，經過其內部光學反射鏡的多次反射后進入出射光纖準直器，完成一個完整的光路循環；通過定量移動延遲線內部的光學反射鏡，可以定量的改變光程，從而達到光路延遲的目的。目前常用的光學延遲手段主要有線性電動位移臺、圓漸開線、光纖伸縮器以及異步光學采樣等，其中，線性電動位移臺由于簡單易用，掃描長度不受限制，成本相對較低，是目前最常用的方法。為了保證較高的位移精度和平穩性，位移臺的速度往往較低，因此，單次掃描時間較長，通常達到數分鐘以上。為了實現位移臺的線性運動，通常是用步進電機驅動絲桿從而推動固定有背向反射器的滑動平臺沿導軌往返運動。由于步進電機在啟停反轉時，需要克服機械慣性頻繁加減速，因此很難實現高速掃描。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的光學延遲線，從而克服位移臺直線移動無法高速運動以實現高速掃描、或光譜漂移、光學穩定性差的缺點。

為實現上述目的，本發明提供了一種新型的光學延遲線，包括：光纖環形器，其包括第一端口、第二端口和第三端口，入射光從所述第一端口輸入，從所述第二端口輸出；光纖準直器，入射光從所述第二端口輸出后經過所述光纖準直器，并形成自由空間準直光束；以及圓盤臺階反射鏡，其為不規則圓盤，所述圓盤臺階反射鏡與驅動機構的輸出軸連接，通過所述輸出軸驅動所述圓盤臺階反射鏡繞圓盤的中心軸線轉動，沿圓盤的外圓周設有階梯排列的多個平面反射鏡，所述平面反射鏡的中心軸線與圓盤的中心軸線相互垂直，自由空間準直光束的光軸與所述平面反射鏡的中心軸線重合，入射至所述平面反射鏡后，被原路返回；其中，返回的光束再次通過所述光纖準直器耦合進入所述光纖環形器的第二端口，從所述光纖環形器的第三端口輸出至接收器。

優選地，上述技術方案中，多個所述平面反射鏡中心線至圓盤中心的距離呈等差數列排列。

優選地，上述技術方案中，根據激光光斑的大小改變所述圓盤的直徑。

優選地，上述技術方案中，根據設定的光譜采樣點設置反射鏡的臺階數。

優選地，上述技術方案中，所述圓盤上設有配重塊或開有配重孔。

優選地，上述技術方案中，所述平面反射鏡與圓盤為一體成型。

優選地，上述技術方案中，所述反射鏡為金屬或聚合物材料制成。

優選地，上述技術方案中，所述反光鏡的發射面表面具有光學拋光的表面。

優選地，上述技術方案中，所述反射鏡的表面設置有鍍膜。