凸面棱鏡以及基于凸面棱鏡的激光反射裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種光學裝置，公開了一種基于凸面棱鏡的激光反射裝置。其包括一對分別位于激光反射處和入射處的凸面棱鏡，兩個凸面棱鏡光軸與導軌面的高度偏差為1mm-3mm，凸面棱鏡的入射面為弧形凸面，曲率半徑為15mm-30mm。本發明中凸面棱鏡在起到反射作用的同時，能夠將反射的光束壓縮，起到縮束作用，且該反射裝置可使激光多次反射，數十倍增強激光能量，繼而使得被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光也得到相應的增強。
【專利說明】凸面棱鏡以及基于凸面棱鏡的激光反射裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光學裝置，尤其涉及了一種凸面棱鏡以及基于凸面棱鏡的激光反射裝置。
【背景技術】
[0002]普羅棱鏡，是光學上使用于光學儀器中，用來修改影像取向的一種反射式三棱鏡。普羅棱鏡是由玻璃塊塑造成的等腰直角三棱鏡，末端平面對著直角。在使用上，光線由三棱鏡中斜面進入，經過直角面的兩次全反射，再穿透原來的入射平面射出，起到將光線反射的作用。
[0003]因為傳統的普羅棱鏡的入射面是平面，平面不能將反射的光束壓縮，也不能使激光高效地多次來回反射，繼而激光激發的熒光和拉曼散射光等微弱光也難以得到相應的增強。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術中普羅棱鏡反射的光束不能被壓縮，難以高效地多次來回反射，所以激光激發的熒光和拉曼散射光等微弱光也難以得到相應的增強的缺點，提供了一種凸面棱鏡以及基于凸面棱鏡的激光反射裝置。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決:
[0006]基于凸面棱鏡的激光反射裝置，包括導軌，導軌上設有兩個滑塊，兩個滑塊分別位于激光的入射處和反射處，兩個滑塊上均固定有支架，還包括兩個凸面棱鏡，凸面棱鏡，包括兩個端面，兩個直角面，兩個直角面相互垂直，還包括一個弧形凸面、兩個連接平面，弧形凸面和兩個直角面均位于兩個端面之間；弧形凸面與兩個直角面之間通過兩個連接平面連接，弧形凸面的曲率半徑為15mm-30mm。支架上設有調節機構，調節機構用于調節凸面棱鏡與導軌面的高度和角度；調節機構上設有鏡框，鏡框用于固定凸面棱鏡；兩個凸面棱鏡呈中心對稱分布,弧形凸面相對；兩個凸面棱鏡與導軌面的高度差為lmm-3mm。
[0007]導軌上的滑塊位于激光的入射處和反射處，即將凸面棱鏡置于激光的入射處和反射處，兩個棱鏡之間形成開放式的激光反射裝置，激光反射裝置內激光高效地多次來回反射，在反射腔內聚集，形成穿過激光聚集的微小空間，并且該普羅棱鏡的入射面由原來的平面改為弧形凸面，即可使該普羅棱鏡在起到反射作用的同時，能夠將反射的光束壓縮，起到縮束的作用，所以使得在該微小空間內激光能量數十倍的增強，從而使得該空間被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光有相應的增強。
[0008]支架上設有調節機構，調節機構用于調節凸面棱鏡與導軌面的高度和角度，通過該調節機構可以使得凸面棱鏡的反射角度達到最佳，使得入射處與反射處的普羅棱鏡的相對位置處于最佳，最大限度的增強反射腔內的激光數量，增強被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光。調節機構上設有鏡框，鏡框用于固定凸面棱鏡，凸面棱鏡的弧形凸面與兩個直角面之間設有連接平面，該連接平面可作為鏡框夾持部位，可保證在不影響棱鏡使用效果的前提下，對棱鏡進行穩定、牢靠的夾持。
[0009]兩個凸面棱鏡與導軌面的高度差為lmm-3mm，兩個棱鏡的光軸并不在同一直線下，而是有一定的偏差，如處于同一平面則，激光回原路返回，不能使激光在反射腔內進行多次反射，繼而激光能量數得不到增強，也不能使得被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光得到相應的增強。
[0010]作為優選，兩個直角面垂直于兩個端面，弧形凸面的法線平行于端面。該種結構的棱鏡可使反射效果達到最佳，使激光最大限度的在棱鏡內反射，從而使反射腔內激光能量達到最大限度的增強。
[0011]作為優選，連接平面與直角面的夾角為100°?160°。在此范圍內凸面棱鏡均可被穩定的夾持。
[0012]更加優選,連接平面與直角面的夾角為135°。該角度可使棱鏡在支架上處于最穩定狀態，保證棱鏡最近集光效果。
[0013]作為優選，支架底部設有凹槽，滑塊上端設有與支架底部凹槽相配合的突起。使支架活動連接在滑塊上，不進行激光反射時，即可將支架從滑塊拆卸，安裝、使用均很方便。
[0014]作為優選，位于激光入射處的凸面棱鏡還包括進光面，進光面位于凸面棱鏡的兩個直角面之間。該進光面主要是使激光能夠入射進該反射腔進行反射。
[0015]本發明由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果:
[0016]本發明通過在激光入射處和反射處設置凸面棱鏡，形成一個開放式反射腔，普羅棱鏡在起到反射作用的同時，能夠將反射的光束壓縮，起到縮束作用，并且使兩個凸面棱鏡的光軸不處于同一水平面上，保證激光在反射腔內進行多次反射，數十倍增強激光能量數，繼而使得被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光也得到相應的增強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是凸面棱鏡的結構示意圖；
[0018]圖2是基于凸面棱鏡的激光反射裝置的結構示意圖；
[0019]圖3是圖2的俯視圖；
[0020]圖4是圖2激光反射原理圖。
[0021]附圖中各數字標號所指代的部位名稱如下:1 一凸面棱鏡、101—端面、102—直角面、103—弧形凸面、104—連接平面、201—導軌、202—滑塊、203—支架、204—調節機構、205—鏡框、206—凹槽、207—突起、208—進光面。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0023]實施例1
[0024]基于凸面棱鏡的激光反射裝置，如圖2、圖3所示，包括導軌201，導軌201上設有兩個滑塊202，兩個滑塊202分別位于激光的入射處和反射處，兩個滑塊202上均固定有支架203，還包括兩個凸面棱鏡1，支架203上設有調節機構204，調節機構204用于調節凸面棱鏡I與導軌面的高度和角度；調節機構204上設有鏡框205，鏡框205用于固定凸面棱鏡
I;兩個凸面棱鏡I呈中心對稱分布，弧形凸面103相對；兩個凸面棱鏡I與導軌面的高度差為 Imm0
[0025]滑塊202可在導軌201上滑動，從而方便調整兩個凸面棱鏡I之間反射腔的長度，調節機構204用于調節凸面棱鏡與導軌面的高度和角度，可使凸面棱鏡I的反射角度達到最佳，使得入射處與反射處的凸面棱鏡I的相對位置處于最佳，通過滑塊202與調解機構204的調整，能夠最大限度的增強反射腔內的激光數量，增強被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光。調節機構上設有鏡框，鏡框用于固定凸面棱鏡，凸面棱鏡的弧形凸面與兩個直角面之間設有連接平面，該連接平面可作為鏡框夾持部位，可保證在不影響棱鏡使用效果的前提下，對棱鏡進行穩定、牢靠的夾持。
[0026]并且，位于激光入射處的凸面棱鏡I還包括進光面208，進光面208位于凸面棱鏡I的兩個直角面之間102。
[0027]凸面棱鏡I的入射面為弧形凸面103，即可使該凸面棱鏡I在起到反射作用的同時，能夠將反射的光束壓縮，起到縮束的作用，所以使得在該微小空間內激光能量數十倍的增強，從而使得該空間被激發的熒光和拉曼散射光等微弱光有相應的增強。
[0028]另外，支架203底部設有凹槽206，滑塊202上端設有與支架203底部凹槽206相配合的突起207。支架底部設有凹槽為平行四邊形，滑塊上端突起為倒置的梯形，滑塊上端突起卡入支架底部設有凹槽內部，可使支架穩定的固定在滑塊上，并且支架與滑塊活動鏈接，不進行激光反射時，即可將支架從滑塊拆卸，安裝、使用均很方便。
[0029]其中凸面棱鏡，如圖1所示,包括兩個端面101，兩個直角面102，兩個直角面102相互垂直，還包括一個弧形凸面103、兩個連接平面104，弧形凸面103和兩個直角面102均位于兩個端面101之間；弧形凸面103與兩個直角面102之間通過兩個連接平面104連接，弧形凸面103的曲率半徑為20mm。
[0030]并且，兩個直角面102垂直于兩個端面101，弧形凸面103的法線平行于端面101，使棱鏡達到最佳反射效果，激光能量得到最大限度的增強。
[0031]連接平面104與直角面102的夾角為135°。該角度即連接平面與弧形凸面103垂直，可使棱鏡在支架上處于最穩定狀態，保證棱鏡最近集光效果。
[0032]如圖4所示，激光從入射處的凸面棱鏡I的進光面208進入，激光穿過入射處的凸面棱鏡I進入反射處的凸面棱鏡1，在反射處的凸面棱鏡I中經過兩次全反射后射出，由于反射處的凸面棱鏡I的凸面具有縮束的作用，使得激光經過兩凸面棱鏡的對稱中心處，然后又入射進入射處的凸面棱鏡1，在入射處的凸面棱鏡I中經過兩次全反射后從該棱鏡的凸面出射，同樣的，由于反射處的凸面棱鏡I的凸面也具有縮束作用，使得從該棱鏡凸面出射的激光也能經過兩凸面棱鏡的對稱中心處,這樣循環往復,經過對稱中心處的光束會逐漸變粗，而由于凸面棱鏡的尺寸限制，激光束會來回數十次穿過該對稱中心處的微小空間，使得該微小空間處的激光能量大大增強。
[0033]實施例2
[0034]同實施例1，所不同的是兩個凸面棱鏡I與導軌面的高度差為1_，弧形凸面103的曲率半徑為15mm，連接平面104與直角面102的夾角為100°。
[0035]實施例3
[0036]同實施例1，所不同的是兩個凸面棱鏡I與導軌面的高度差為3_，弧形凸面103的曲率半徑為30mm，連接平面104與直角面102的夾角為160°。
[0037]總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.凸面棱鏡，包括兩個端面(101)，兩個直角面(102)，其特征在于:兩個直角面(102)相互垂直，還包括一個弧形凸面(103)、兩個連接平面(104)，弧形凸面(103)和兩個直角面(102)均位于兩個端面(101)之間；弧形凸面(103)與兩個直角面(102)之間通過兩個連接平面(104)連接，弧形凸面(103)的曲率半徑為15mm-30mm。
2.根據權利要求1所述的凸面棱鏡，其特征在于:兩個直角面(102)垂直于兩個端面(101)，弧形凸面(103)的法線平行于端面(101)。
3.基于凸面棱鏡的激光反射裝置，包括導軌(201)，導軌(201)上設有兩個滑塊(202)，兩個滑塊(202)分別位于激光的入射處和反射處，兩個滑塊(202)上均固定有支架(203)，其特征在于:還包括兩個權利要求1中所述的凸面棱鏡(1)，支架(203)上設有調節機構(204)，調節機構(204)用于調節凸面棱鏡(I)與導軌面的高度和角度；調節機構(204)上設有鏡框(205)，鏡框(205)用于固定凸面棱鏡(I);兩個凸面棱鏡(I)呈中心對稱分布，弧形凸面(103)相對；兩個凸面棱鏡(I)與導軌面的高度差為lmm-3mm。
4.根據權利要求3所述的基于凸面棱鏡的激光反射裝置，其特征在于:支架(203)底部設有凹槽(206)，滑塊(202)上端設有與支架(203)底部凹槽(206)相配合的突起(207)。
5.根據權利要求3所述的基于凸面棱鏡的激光反射裝置，其特征在于:位于激光入射處的凸面棱鏡(I)還包括進光面(208)，進光面(208)位于凸面棱鏡(I)的兩個直角面之間(102)。
【文檔編號】G02B5/04GK104076420SQ201410279876
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】歐旭鋒, 王文鵬, 馬輝, 張幼文 申請人:浙江卷積科技有限公司