[实用新型]一种采用衍射光学元件与透镜结合的光照发散角可调节的光学结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学系统技术领域，尤其是涉及一种光照发散角可调节的光学结构。

背景技术

随着光电产品领域对可调发散角的异形激光光场的应用越来越广泛，对发散角可调节的异形激光光场的要求不断提高。目前，基于衍射光学和激光技术，已经可以实现固定发散角的异形激光光场，例如枪瞄光场、圆环光场、网格光场等激光工具光场。但是，如果要实现光场发散角的调节，需要配合复杂的变倍数望远镜系统。中国专利授权公告号CN201749243U，授权公告日2011年2月16日，名称为“发散角可调式扩束镜”的实用新型，公开了一种发散角可调的束镜装置。它包括有入射镜，入射镜的光路位置对应处设有射出镜，入射镜外套设有小镜筒，射出镜外套设有大镜筒；大镜筒内套设有小镜筒，入射镜与射出镜之间设有传递间距；小镜筒与大镜筒之间设有限位调节部件，限位调节部件上连接有弹性调节部件；大镜筒外套设有调整套，调整套与限位调节部件连接。该发散角可调式扩束镜，其光学系统结构复杂，体积大，制造成本高。改变激光的发散角，需要通过大镜筒与小镜筒之间的相互调节才能够实现。调节复杂，使用不方便。

发明内容

为了解决现有技术存在发散角可调节系统结构复杂、体积大、制造成本高和调节复杂使用不方便的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、体积小、制造成本低、易操作的发散角可调光学结构。

本实用新型的技术方案是：一种采用衍射光学元件与透镜结合的光照发散角可调节的光学结构，它包括固定架，固定架分别固定有照射光源和透镜，照射光源和透镜之间，固定架滑动连接有滑动架，滑动架固定有衍射光学元件。衍射光学元件与透镜的距离可调节，照射光源发出的球面波经过衍射光学元件形成分布光场，分布光场经过透镜形成光照发散角。只需要通过调节衍射光学元件在光学系统中的位置，就能实现光场发散角的精确调节。光学系统结构简单合理、体积小、制造成本低；发散角光场调节简单、操作方便；光学系统应用范围广泛。

作为优选，衍射光学元件可以是平行光照的菲涅尔衍射光学元件，或者平行光照夫琅禾费衍射光学元件。

作为优选，照射光源可以是激光光源，或者LED光源。

作为优选，固定架设有凸起的滑轨，滑动架呈马鞍状，滑动架与滑轨相匹配；确保衍射光学元件在照射光源和透镜之间平移。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：照射光源与透镜位置固定，只通过调节衍射光学元件的位置实现所需光场的发散角的调节。光学系统结构精炼、机械调节系统简单、尺寸微型化、制造成本低廉。发散角光场调节简单、操作方便、光学效率高、光学结构应用范围广泛。

附图说明

附图1为本实用新型连接示意图；

附图2为实施例1的连接示意图；

附图3为实施例2的连接示意图；

附图4为实施例3的连接示意图。

图中：1-照射光源；2-衍射光学元件；3-透镜；4-固定架；5-滑动架；41-滑轨。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1所示，一种采用衍射光学元件与透镜结合的光照发散角可调节的光学结构，它包括照射光源1、衍射光学元件2、透镜3、固定架4、滑动架5。照射光源1为激光光源或LED光源。射光学元件2为平行光照射衍射光学元件，衍射光学元件2的设计光场发散角为θ0。射光学元件2为菲涅尔衍射光学元件或夫琅禾费衍射光学元件。透镜3为一块正透镜或一块负透镜。固定架4呈条状。照射光源1和透镜3分别与固定架4两端固定。固定架4上表面设有凸起的滑轨41。滑轨41为条状，滑轨41长度方向与照射光源1和透镜3连接线一致。滑动架5呈马鞍状，滑轨41嵌入滑动架5的凹槽中。衍射光学元件2与滑动架5上表面固定。照射光源1与透镜3之间的距离固定不变。衍射光学元件2随着滑动架5在滑轨41上移动，可以在照射光源1与透镜3之间移动。照射光源1发出的光为球面波经过衍射光学元件2形成分布光场，分布光场经过透镜3形成光照发散角θ。照射光源1发出的光球面波经过衍射光学元件2汇聚到汇聚点A，汇聚点A至透镜3的距离为f，汇聚点A至衍射光学元件2的距离为d。光照发散角θ与衍射光学元件2设计光场发散角θ0的比值即θ/θ0为放大倍数β。放大倍数β与汇聚点A至透镜3的距离f、汇聚点A至衍射光学元件2的距离d的关系为β=d/f。