[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，尤其是用于压缩激光器输出光束发散角的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。因此，它被用于远距离照明或投影以及聚焦系统。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，导致系统结构较为复杂。例如公布号为CN102837125A的发明专利申请“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能够实现双波段激光扩束的双波段激光扩束镜光学系统。

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，包括位于同一光轴、按光波照射方向依次排列的第一透镜和第二透镜，所述第一透镜、第二透镜均为负弯月形透镜、凹球面均位于光波入射的一侧，所述第一透镜、第二透镜的焦点位置重合，所述第一透镜由重火石玻璃制成，所述第二透镜由冕玻璃制成。

优选地，所述第一透镜由ZF6重火石玻璃制成，所述第二透镜由H-K9冕玻璃制成。

优选地，所述第一透镜的焦距为-48.6mm，中心厚度5mm，通光孔径为5mm，第一凹球面的曲率半径5.294mm，第一凸球面的曲率半径8.7mm；所述第二透镜的焦距为117.93mm，中心厚度6mm，通光孔径为20mm，第二凹球面的曲率半径58.19mm，第二凸球面的曲率半径36.828mm；第一透镜与第二透镜的中心距为100mm，同轴中心偏差为±0.05mm。

优选地，第一透镜与第二透镜表面均镀633nm±10nm、532nm±10nm双波段增透膜。

本实用新型所述的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光波的色散不同，导致同一种材料对不同波段的光波焦点位置不同，因此同一种材料对不同波长的光波折射后的存在色差。而不同的材料对同一波长的光波的色散也不同，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，能够减小两种不同波长的光波经第一透镜和第二透镜折射后的色差。重火石玻璃是色散能力比较强的材料，冕玻璃是色散能力比较弱的材料，因此选用重火石玻璃作为第一透镜，选用冕玻璃作为第二透镜，对色差进行补偿，以减小两种不同波长的光波经第一透镜和第二透镜折射后的色差，实现双波段扩束。

采用ZF6重火石玻璃作为第一透镜，采用H-K9冕玻璃作为第二透镜，通过对光学镜面面形优化，能够消除扩束镜对633nm、532nm两个不同波段光波的色差，使其在两个波段范围内均有良好的扩束质量，扩束倍率为4倍。在第一透镜与第二透镜表面均镀633nm±10nm、532nm±10nm双波段增透膜，使双工作波段的单面透过率>99%，是整个光学系统具有良好的透光性，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，2-第二透镜，11-第一凹球面，12-第一凸球面，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。