高效激光接收光學結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光學測試技術領域,具體涉及一種高效激光接收光學結構。
【背景技術】
[0002]在高精度光學儀器中,往往會用到激光測距機。一般包含激光器,激光發射通道和激光接收通道。激光接收通道的光學結構可以有很多形式,也可增加各種光學元件實現激光接收。這種接收要求具有較高的接收精度和效率,而通常的光學結構效率較低且精度較難保證。
【發明內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]本發明要解決的技術問題是:如何在減小體積、降低成本的前提下提高激光接收的精度和效率。
[0005]( 二)技術方案
[0006]為了解決上述技術問題,本發明提供了一種高效激光接收光學結構,包括接收膠合鏡1、小孔光闌2、接收物鏡3、濾光片組4和雪崩管5,所述接收物鏡3為一對;
[0007]所述接收膠合鏡1和接收物鏡3實現激光接收通道二次成像,通過接收膠合鏡1所成的像稱為一次成像,通過接收物鏡3所成的像稱為二次成像,一次成像于小孔光闌2上,二次成像于雪崩管5的光敏面上,在這兩次成像之間,位于這對接收物鏡3之間的光線是平行的,濾光片組4位于一對接收物鏡3之間的平行光路里,用于過濾激光接收通道中非工作波段的光。
[0008]優選地,所述小孔光闌2制作在小孔玻璃9上,小孔玻璃9材質為光學玻璃,在小孔玻璃9的一側表面7上通過光學腐蝕加工一孔6,即為小孔光闌2,一側表面7朝向接收膠合鏡1,另一側表面8朝向接收物鏡3,小孔光闌2所接收的一次成像所成的像位于一側表面7上,且小孔光闌2作為消雜光光闌以攔截激光接收通道中的雜散光。
[0009]優選地,所述濾光片組4包括第一濾光片10和第二濾光片13,第一濾光片10由有色光學玻璃制成,在第一濾光片10的未與第二濾光片13接觸的表面11涂鍍短波截止濾光膜,使得波長小于激光接收通道工作波長帶寬范圍的光譜均被截止,第二濾光片13由光學玻璃制成,在第二濾光片13的未與第一濾光片10接觸的表面12涂鍍窄帶干涉濾光膜,使得僅在激光接收通道工作波長帶寬范圍內的光譜得以通過。
[0010]優選地,所述第一濾光片10和第二濾光片13通過膠合的方式合為濾光片組4。
[0011]優選地,所述孔6為孔徑0.01-0.09mm的圓形。
[0012](三)有益效果
[0013]本發明采用接收膠合鏡和接收物鏡實現激光接收通道二次成像減少了光學筒長,將特殊設計的小孔光闌作為消雜光光闌可過濾掉更多的雜散光,同時縮短了激光接收光學結構的筒長,提高了激光接收的效率;將特定結構的濾光片組放置于接收物鏡間的平行光路里,使得濾光效率最大化,從而進一步提高了接收效率。本發明體積小,成本低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例的主視圖;
[0015]圖2是本發明中小孔光闌的示意圖;
[0016]圖3是本發明中濾光片組的示意圖
【具體實施方式】
[0017]為使本發明的目的、內容、和優點更加清楚,下面結合附圖和實施例,對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0018]參見圖1,圖中示出了本發明的一個實施例,該裝置包括一接收膠合鏡1、一小孔光闌2、一對接收物鏡3、一濾光片組4、一雪崩管5。
[0019]上述光學結構為減少光學筒長分別采用接收膠合鏡1和接收物鏡3實現激光接收通道二次成像。通過接收膠合鏡1所成的像稱為一次成像,通過接收物鏡3所成的像稱為二次成像。一次成像于小孔光闌2上,二次成像于雪崩管5的光敏面上。
[0020]圖2是小孔光闌的具體結構示意圖。小孔光闌制作在小孔玻璃9上,它的基底材質為光學玻璃,在小孔玻璃9的一側表面7上通過光學腐蝕加工一孔6,即為小孔光闌2。孔6為圓形,孔徑0.01-0.09_。一側表面7朝向接收膠合鏡1,另一側表面8朝向接收物鏡3。小孔光闌2的作用是之一是接收一次成像所成的像,其像位于表面7上。小孔光闌2的作用之二是作為消雜光光闌以攔截激光接收通道中的雜散光,以提高激光接收的效率。
[0021]圖1中一對接收物鏡3,作為成像元件,將位于表面7上所成的像進行二次成像,由于接收膠合鏡1和接收物鏡3的共同作用,有效壓縮了光學結構的軸向長度,與此同時徑向尺寸未發生變化,因此節約了空間。它還具有一個顯著特征,即在這二次成像之間,位于這對接收物鏡3之間的光線是完全平行的,4用于平行光之間,接收激光的效率最高。
[0022]圖1中濾光片組4,用于過濾激光接收通道中非工作波段的光,圖3為濾光片組的不意圖。其中10為第一濾光片,由有色光學玻璃制成,在第一濾光片10的未與第二濾光片13接觸的表面11涂鍍短波截止濾光膜,使得波長小于激光接收通道工作波長帶寬范圍的光譜均被截止。13為第二濾光片,由普通光學玻璃制成,在第二濾光片13的未與第一濾光片10接觸的表面12涂鍍窄帶干涉濾光膜,使得僅在激光接收通道工作波長帶寬范圍內的光譜得以通過。第一濾光片10和第二濾光片13通過膠合的方式合為濾光片組4。濾光片組4位于接收物鏡3之間的平行光路里,這使得濾光片組的濾光效率實現最大化。
[0023]圖1中的雪崩管5在激光接收通道中用于接收激光。
[0024]以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種高效激光接收光學結構,其特征在于,包括接收膠合鏡(1)、小孔光闌(2)、接收物鏡(3)、濾光片組(4)和雪崩管(5),所述接收物鏡(3)為一對; 所述接收膠合鏡(1)和接收物鏡(3)實現激光接收通道二次成像,通過接收膠合鏡(1)所成的像稱為一次成像,通過接收物鏡(3)所成的像稱為二次成像,一次成像于小孔光闌(2)上,二次成像于雪崩管(5)的光敏面上,在這兩次成像之間,位于這對接收物鏡(3)之間的光線是平行的,濾光片組(4)位于一對接收物鏡(3)之間的平行光路里,用于過濾激光接收通道中非工作波段的光。2.如權利要求1所述的高效激光接收光學結構,其特征在于,所述小孔光闌(2)制作在小孔玻璃(9)上,小孔玻璃(9)材質為光學玻璃,在小孔玻璃(9)的一側表面(7)上通過光學腐蝕加工一孔¢),即為小孔光闌(2),一側表面(7)朝向接收膠合鏡(1),另一側表面(8)朝向接收物鏡(3),小孔光闌(2)所接收的一次成像所成的像位于一側表面(7)上,且小孔光闌(2)作為消雜光光闌以攔截激光接收通道中的雜散光。3.如權利要求1所述的高效激光接收光學結構,其特征在于,所述濾光片組(4)包括第一濾光片(10)和第二濾光片(13),第一濾光片(10)由有色光學玻璃制成,在第一濾光片(10)的未與第二濾光片(13)接觸的表面(11)涂鍍短波截止濾光膜,使得波長小于激光接收通道工作波長帶寬范圍的光譜均被截止,第二濾光片(13)由光學玻璃制成,在第二濾光片(13)的未與第一濾光片(10)接觸的表面(12)涂鍍窄帶干涉濾光膜,使得僅在激光接收通道工作波長帶寬范圍內的光譜得以通過。4.如權利要求3所述的高效激光接收光學結構,其特征在于,所述第一濾光片(10)和第二濾光片(13)通過膠合的方式合為濾光片組(4)。5.如權利要求1至4中任一項所述的高效激光接收光學結構,其特征在于,所述孔(6)為孔徑0.01-0.09mm的圓形。
【專利摘要】本發明涉及一種高效激光接收光學結構,屬于光學測試技術領域。本發明采用接收膠合鏡和接收物鏡實現激光接收通道二次成像減少了光學筒長,將特殊設計的小孔光闌作為消雜光光闌可過濾掉更多的雜散光,同時縮短了激光接收光學結構的筒長,提高了激光接收的效率;將特定結構的濾光片組放置于接收物鏡間的平行光路里,使得濾光效率最大化,從而進一步提高了接收效率。本發明體積小,成本低。
【IPC分類】G02B7/00
【公開號】CN105372778
【申請號】CN201510890542
【發明人】田繼文, 樸燕, 陳海虹, 劉輝武, 陳光輝, 朱東, 周平, 朱晶晶, 趙辰霄
【申請人】中國北方車輛研究所
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月7日