[实用新型]双波段扩束镜光学系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，尤其是一种双波段扩束镜光学系统。

背景技术

激光扩束镜主要有两个用途：其一是扩展激光束的直径；其二是减小激光束的发散角。被广泛应用于工业、安防、医疗等行业。但是，目前的激光扩束镜均针对某一特定波长设计，仅能用于对特定波长光波进行扩束以压缩其光束发散角。因此，对于多波段光学系统就需要多个分别适用于不同波段的扩束镜分别对每个波段激光束进行扩束，导致系统结构复杂。

申请号为CN102837125A的发明专利公开了“激光加工装置”，包括可多路输出多个波长激光的激光器，适于输出第一波长激光和第二波长激光，其中第一波长激光经过的光路为第一光路，第二波长激光经过的光路为第二光路；第一光路上的第一扩束镜组、第一反射镜、末端反射镜、以及聚焦物镜，所述第一反射镜适于透射第一波长激光并且反射第二波长激光到所述末端反射镜，所述末端反射镜适于将接收的激光反射到聚焦物镜，所述聚焦物镜适于将接收的激光汇聚到焦点；和第二光路上的第二扩束镜组、第二反射镜，所述第二反射镜适于反射第二波长激光到所述第一反射镜；通过调节所述第一扩束镜组和第二扩束镜组中的透镜间距离，使第一波长激光和第二波长激光经过聚焦物镜聚焦在同一个焦点。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于1064nm、633nm两个波段激光扩束的双波段扩束镜光学系统。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

双波段扩束镜光学系统，包括第一透镜和第二透镜，所述第一透镜和第二透镜按光波照射方向依次排列，所述第一透镜和第二透镜均为负弯月形透镜，所述第一透镜和第二透镜的凹球面均设置在光波入射的一侧。

优选地，所述第一透镜和第二透镜的凹球面后部为凸球面。

优选地，所述第一透镜是F1火石玻璃，其通光孔径为5mm、焦距为-53.73mm；所述第二透镜是H-K9冕牌玻璃，其通光孔径为20mm、焦距为193.28mm。

优选地，所述第一透镜和第二透镜的焦点位置重合，中心距为108.656mm，同轴中心偏差为±0.05mm。

优选地，所述第一透镜和第二透镜表面均镀1064nm±10nm、633nm±10nm双波段增透膜。

本实用新型所述双波段扩束镜光学系统是基于光束传输理论设计的。由于同一种材料对不同波长的光有不同的折射率，导致不同波长的光束通过透镜后其传播方向发生分离，这就是色散现象。故，通过镜头（透镜）后的不同波长光束聚焦位置不同，这就是同种材料对不同波长的色散能力差异所带来的问题。然而，根据材料对光波色散能力的不同，材料有冕玻璃和火石玻璃，冕玻璃通常用K来命名，表示色散能力比较弱的材料；火石玻璃通常用F命名，表示色散能力比较强的材料。在光学系统中常使用这两种玻璃材料的组合对色差进行补偿。本实用新型利用这一特性，选择不同的材质的负弯月形透镜分别作为第一透镜和第二透镜，减小了两种不同波长的光束经第一透镜和第二透镜折射后的色差。本实用新型中，采用F1火石玻璃作为第一透镜，采用H-K9冕玻璃作为第二透镜，通过光学镜面面形优化，使1064nm、633nm两种不同波段的光波经第一透镜和第二透镜扩束后色差很小，使本实用新型双波段扩束镜光学系统具有良好的扩束效果，扩束倍率为4倍。

另外，在第一透镜与第二透镜表面均镀1064nm±10nm、633nm±10nm双波段增透膜，使双波段扩束镜光学系统在双工作波段的单面透过率>99%，整个扩束镜具有良好的透光性，透过率>96%。

附图说明

图1为本实用新型所述双波段扩束镜光学系统的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-第一透镜，11-第一凹球面，12-第一凸球面，2-第二透镜，21-第二凹球面，22-第二凸球面。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。