[发明专利]一种色散补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于光学领域，更具体地，涉及一种色散补偿装置。

背景技术

光栅在光学领域应用十分广泛，有很多利用光栅或者光栅原理制作的器件，也有很多器件中由于具有周期性结构而存在光栅的现象。光栅存在角色散，在某些应用场合，光栅的角色散是有害的，会影响光束质量，需要进行补偿。

利用棱镜或另一个光栅对角色散进行补偿是光学领域非常常见的技术手段，但是这种补偿方法只能针对特定衍射级次和光栅常数进行补偿，在某些情况下这种补偿方法无法做到对角色散的完全补偿。例如，当存在多个衍射级次时，棱镜或光栅只能补偿某一个衍射级次，其他衍射级次仍存在色散。再如，当光栅常数发生变化时，棱镜或光栅也不能完全补偿角色散，尤其是声光偏转器在使用中这个问题比较明显。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种色散补偿装置，其目的在于采用一对高色差的透镜镜组，组成开普勒成像系统，实现色散完全补偿，由此解决现有色散补偿装置只能针对特定衍射级次和光栅常数进行补、无法做到对角色散的完全补偿的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种色散补偿装置，包括前透镜组和后透镜组，前透镜组和后透镜组组成开普勒望远系统，所述前透镜组的焦距f_front和所述后透镜组的焦距f_back存在以下关系：

ffrontfback=kλ]]>

其中，λ为光波长，为角放大率，其中k为一常量。

优选地，所述色散补偿装置，其前透镜组包括至少一个负透镜和至少一个正透镜，该负透镜所用材料的色散高于正透镜所用材料。

优选地，所述色散补偿装置，其前透镜组包括多个负透镜和多个正透镜，所述多个负透镜所用材料的色散均高于所述多个正透镜所用的材料。

优选地，所述色散补偿装置，其前透镜组包括两个负透镜和两个正透镜，其中第一负透镜与第一正透镜胶合，第二负透镜与第二正透镜胶合。

优选地，所述色散补偿装置，其后透镜组包括至少一个负透镜和至少一个正透镜，该正透镜所用材料的色散高于负透镜所用材料。

优选地，所述色散补偿装置，其后透镜组包括多个负透镜和多个正透镜，所述多个正透镜所用材料的色散均高于所述多个负透镜所用的材料。

优选地，所述色散补偿装置，其后透镜组包括两个负透镜和两个正透镜，其中第一负透镜与第一正透镜胶合，第二负透镜与第二正透镜胶合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.能够在一定波长范围内补偿光栅引起的角色散，对一定范围内的衍射级次和光栅常数均适用。

2.在一定波长范围内，能够在较大的扫描角度内良好补偿飞秒激光经过声光偏转器后的角色散。

3.所述透镜均为球面透镜，加工工艺简单成熟，大幅节约成本。

附图说明

图1是本发明所述色散补偿装置原理图；

图2是实施例中色散补偿装置前透镜组结构示意图；

图3是实施例中色散补偿装置后透镜组结构示意图；

图4是使用光栅进行色散补偿后的光斑；

图5是使用实施例中的色散补偿装置进行色散补偿后的光斑。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：S1至S6是前透镜组光学表面1至面6，S7至S12是后透镜组光学表面7至面12。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的色散补偿装置，包括前透镜组和后透镜组，前透镜组和后透镜组组成开普勒望远系统，所述前透镜组的焦距f_front和所述后透镜组的焦距f_back存在以下关系：