[发明专利]透射镜聚焦光路装调系统及透射镜聚焦光路装调方法

说明书

本发明提供了透射镜聚焦光路装调系统及透射镜聚焦光路装调方法，透射镜聚焦光路装调系统包括反射模块、透射镜、光束出射干涉显示模块，在反射模块和光束出射干涉显示模块之间设置有透射镜，其中，光束出射干涉显示模块包括干涉仪及计算机，干涉仪出射的作为装调光的平行光束的一部分作为检测光而另一部分作为参考光，检测光穿过透射镜后由反射模块反射而逆向返回干涉仪以形成行进方向与参考光相反的反射光，根据计算机显示的透射镜云图和基于反射光与参考光的干涉图样，定位透射镜及其相对于装调光的焦点位置，根据透射镜的色散性质计算透射镜相对于装调光及聚焦光的焦点差距，由此，定位透射镜相对于聚焦光的焦点位置。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，具体涉及一种透射镜聚焦光路装调系统及透射镜聚焦光路装调方法，特别是一种结构简单、定位准确、装调效率高的透射镜聚焦光路装调系统及透射镜聚焦光路装调方法。

背景技术

透射镜是光电探测领域的常用器件，尤其是非球面透射镜，其能够使特定波长的光在所设计的距离聚焦从而达成聚焦效果。通常，在指定位置放置光源例如激光源，光源发出的激光经由同轴设置的透射镜，而在透射镜的非球面一侧近轴区域距透射镜面为规定距离的点聚焦，由此对该点进行探测，来实现光电探测。具体地，在要求探测位置的精确性的情况下，针对基于光源的激光，要求非球面透射镜安装位置的准确性，以使激光聚焦准确而使聚焦点重合于预定的探测点。然而，传统的人工装调方法通常借助于试错法而需要不断地根据探测点的光信号强度大小来改变光源和非球面透射镜的相对位置，故调试难度大，耗时长，不利于工程应用等的问题存在。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种透射镜聚焦光路装调系统及透射镜聚焦光路装调方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种透射镜聚焦光路装调系统，其包括反射模块、透射镜、光束出射干涉显示模块，其中，在光轴一致状态下的反射模块和光束出射干涉显示模块之间设置有透射镜；光束出射干涉显示模块包括干涉仪及其连接的计算机，干涉仪出射的作为装调光的平行光束的一部分作为检测光而另一部分作为参考光；检测光穿过透射镜后由反射模块反射而逆向返回干涉仪以形成行进方向与参考光相反的反射光；根据计算机显示的透射镜云图和基于反射光与参考光的干涉图样，定位透射镜及透射镜相对于装调光的焦点位置，根据透射镜的色散性质计算透射镜相对于装调光及聚焦光的焦点差距，由此，定位透射镜相对于聚焦光的焦点位置。

在本发明的一些实施例中，反射模块为反射镜，该反射镜的镜面以使入射光逆向反射的方式形成。

在本发明的一些实施例中，根据透射镜云图调整透射镜的放置角度，根据干涉图样调整透射镜的放置位置，由此，确定在透射镜聚焦光路装调系统的主轴上透射镜的位置、以及透射镜相对于装调光的焦点位置。

在本发明的一些实施例中，在反射模块与透射镜之间以更靠透射镜的方式设置有孔径光阑，该孔径光阑的口径中心与透射镜聚焦光路装调系统的主轴一致；孔径光阑的口径缘与穿过孔径光阑的检测光的光束边缘光线相切。

在本发明的一些实施例中，定位上述相切状态的孔径光阑在透射镜聚焦光路装调系统的主轴上的位置，按式子(1)计算透射镜的焦点在透射镜聚焦光路装调系统的主轴上距孔径光阑的位置的距离h，即，

式子(1)：

在此，d为孔径光阑的口径值；α为透射镜相对于装调光的光束汇聚角。根据孔径光阑的位置以及透射镜的焦点距孔径光阑的距离h，核对透射镜的焦点位置。

在本发明的一些实施例中，反射镜为球面反射镜，透射镜为近轴区域为平凸形状的非球面透射镜，由此，在非球面透射镜的平面侧设置有球面反射镜，在非球面透射镜的非球面侧设置有干涉仪。