[发明专利]利用折光棱镜与复合次镜的同轴卡塞-格林折叠腔光路系统

说明书

本发明公开了一种利用折光棱镜与复合次镜的同轴卡塞‑格林折叠腔光路系统，适合光学监测仪器设备的光学设计应用。本发明将折叠腔光路中靠近卡塞‑格林接收镜的腔镜中心开一小孔，紧贴小孔放置一光学三棱镜，并且将卡塞‑格林系统次镜设计成反射‑透射复合透镜，利用光学三棱镜折光原理，将卡塞‑格林接收光路中心盲区遮挡失效的光，用作监控、标定系统光源特性的内参考光，与卡塞格林‑折叠腔光路的外部监测光组成单一同轴光学发射‑接收系统，由同一套光学与光电系统接收并数据处理，统一并优化了仪器光路电路设计，提高了仪器设备的集成度与可靠性，简化了仪器设备安装调试过程，缩小减轻了仪器设备体积重量。

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种适用于光学监测仪器设备的利用折光棱镜与复合次镜的同轴卡塞-格林折叠腔光路系统。

背景技术

在光电监测仪器设备中，监测光光源的光谱、功率、偏振等特性直接影响光学监测仪器性能参数指标，因此检测仪器在工作前后多要对检测光进行标定。通常做法是从监测光中分离出一小部分光作为光源参考光，通过电子回路来控制光学监测仪器的光源，通用光学仪器光源的发射、目标反(散)射信号接收(即外部监测光)，及光源监控参考信号的发射接收(即内部参考光)，多设计为几个独立的光学通道，系统光源监控信号多是从发射光路中，另行设置一套参考光路及接收系统，通过截取一部分光源光能量构成，如图1所示，在卡塞-格林折叠腔发射系统光路中，设置有一套独立的参考光路及接收系统，分光镜13从发射光源中分出部分光作为光源的内参考光，经聚焦镜14 聚焦到光电探测器11上，用作对光源系统监控的内参考光。这种多光路分光模式设计光学系统，光学通道非共轴，各光路通道光学元器件分立，造成光学仪器设备结构复杂，光信号互有干扰，稳定性及可靠性低，装调困难，特别对于一些只在检测前、后标定一次光源光谱功率特性的检测仪器更是如此。

因此亟需提供一种新型的卡塞-格林折叠腔光路系统来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用折光棱镜与复合次镜的同轴卡塞-格林折叠腔光路系统，将发射光源内参考光通道、外部监测光接收通道集成为单一的共轴光学系统，统一并优化了仪器光路与电路设计。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种利用折光棱镜与复合次镜的同轴卡塞-格林折叠腔光路系统，包括光源、扩束准直镜、第一折叠腔反射镜、第二折叠腔反射镜、卡塞次反射镜、卡塞主反射镜、光电探测器依次组成的卡塞-格林折叠腔光路系统，紧贴第二折叠腔反射镜一侧与卡塞次反射镜之间设有折光棱镜，第二折叠腔反射镜的中心设有一透光区域，卡塞次反射镜为中心透光、边缘反光的反射-透射复合透镜；

光源发射的光线经过卡塞-格林折叠腔光路系统发射-接收后形成外部目标监测信号光束，透过第二折叠腔反射镜透光区域的部分光线被折光棱镜折射形成光源监控标定用内参考光束，光源监控标定用内参考光束经折光棱镜折光后，与外部目标监测信号光束的光轴共轴。

在本发明一个较佳实施例中，在卡塞次反射镜与折光棱镜之间还设有外光-内光切换板，用于光源监控标定用内参考光束与外部目标监测信号光束的切换，实现光学监测仪器的监控标定校准。

进一步的，卡塞次反射镜为中心区域不镀膜或镀有光学增透膜、边缘镀有光反射膜的凸面镜。

进一步的，第二折叠腔反射镜为边缘镀有光反射膜的凹面镜。

进一步的，第二折叠腔反射镜的透光区域为通光小孔或镀有光学增透膜的透光区域。

进一步的，折光棱镜采用三棱镜，其一透光直角边与斜边镀有光学增透膜。

进一步的，光源为任意种类任意波长的发射光源。

本发明的有益效果是：