分束装置及分束器的制作方法

1.本公开涉及光机系统领域，特别涉及一种分束装置及分束器。


背景技术：

2.分束装置的作用是将一束光分成两束光，其广泛应用于光机系统中。目前的光机系统及实验平台中，分束装置的通光口径往往较小，尺寸一般为一英寸左右，对于更大视场角和数值孔径的光机系统难以使用。而且分光装置中的分光膜，往往将光束能量平均分成两束，对于有不同使用场景需求的光机系统，有时需要不同的光束能量比例，目前的分光装置也难以满足需要，应用范围受限。


技术实现要素：

3.本公开的目的在于：提供一种分束装置及变压器，提高进光口径，并提高在大口径光学系统中的分光效果。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种分束装置，包括：
5.棱镜底座，棱镜，定位面，固定结构；
6.所述棱镜置于所述棱镜底座的上表面；
7.所述定位面置于所述棱镜底座的上表面，且与所述棱镜垂直于所述棱镜底座的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜的定位；
8.所述固定结构通过与所述定位面、所述棱镜底座的上表面以及所述棱镜的上表面相抵，使得所述棱镜与所述棱镜底座紧固。
9.本公开还提供一种分束器，包括上述分束装置。
10.本公开的分束装置，通过棱镜底座，棱镜，定位面，固定结构的相互作用，所述棱镜置于所述棱镜底座的上表面；所述定位面置于所述棱镜底座的上表面，且与所述棱镜垂直于所述棱镜底座1的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜的定位；所述固定结构通过与所述定位面、所述棱镜底座的上表面以及所述棱镜的上表面相抵，使得所述棱镜与所述棱镜底座1紧固，以实现棱镜底座与棱镜之间更好的贴合，形成完整稳固的结构，保证分束后的两条光束光程相等，以减小成像误差。
附图说明
11.图1是本公开一实施例的分束装置的整体内部结构示意图；
12.图2是本公开一实施例的分束装置的整体外观结构示意图；
13.图3是本公开一实施例的分束装置的一正视图结构示意图；
14.图4是本公开一实施例的安装有滑道及滤光片的分束装置的结构示意图；
15.图5a是本公开一实施例的滑道及滤光片的的斜视结构示意图；
16.图5b是本公开一实施例的滑道及滤光片的的正视结构示意图；
17.图6是本公开一实施例的滤光片和衰减片支架的结构示意图。
18.图中：
19.1、棱镜底座；2、棱镜；3、定位面；4、上顶板；5、压板；6、7为遮光板；8、顶丝；9、衰减片架；10、滤光片架；11、滑道；12为分光膜；13、支撑结构。
20.本公开目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
21.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。
22.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本公开的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
23.参照图1-6，本公开一实施例中，一种分束装置，包括：
24.棱镜底座1，棱镜2，定位面3，固定结构(未标号)。所述棱镜2置于所述棱镜底座1的上表面；所述定位面3置于所述棱镜底座1的上表面，且与所述棱镜2垂直于所述棱镜底座1的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜2的定位，具体的，所述定位面3的数量为两个，在棱镜底座1的上表面上相互垂直设置，棱镜2具有垂直于所述棱镜底座1的上表面的四个面，其中相邻的两个面分别与两个定位面3贴合，通过所述定位面3可以精准地定位棱镜2的方向；所述固定结构通过与所述定位面3、所述棱镜底座1的上表面以及所述棱镜2的上表面相抵，使得所述棱镜2与所述棱镜底座1紧固，所述棱镜底座1的上表面与定位面3在形位公差的精度略高于棱镜3的精度，以实现棱镜底座1与棱镜3之间更好的贴合，尽可能减少棱镜底座1与棱镜3之间应力和压强。并且，分束装置的通光口径远远大于一英寸，达到四英寸以上，可以满足对于视场角和数值孔径有更大要求的使用场景，并能保证分束后的两条光束光程相等，以减小成像误差。
25.在一个实施例中，所述固定结构包括上顶板4、压板5以及遮光板6、7；所述遮光板6、7分别与对应的所述定位面3贴合，即遮光板6与其中的一个定位面3贴合，遮光板7与另外的一个定位面3贴合，且所述遮光板6、7垂直于所述棱镜底座1的上表面；所述压板5置于所述棱镜2的上表面并相互抵接，压紧所述棱镜2；所述上顶板4垂直于所述遮光板6、7并与所述遮光板6、7相互抵接，从而构成固定结构的外部；在所述固定结构的内部，由所述上顶板4与所述压板5中间形成空腔，并在所述空腔5中通过安装顶丝8固定所述上顶板4与所述压板5，从而形成固定结构以稳固棱镜2与所述棱镜底座1。
26.在一个实施例中，所述压板5的下表面涂胶后与所述棱镜2的上表面相互抵接，对于大体积和质量的棱镜3而言，传统小接触面积的弹簧片按压方式提供支撑力有限，即使增大支撑力，亦有可能使得局部由于压力过大导致折射率变化甚至崩边的损害，通过压板5的下表面涂胶以增大与棱镜2的上表面直接的摩擦力并能更好分散所述顶丝8的压力，可以避免棱镜2的局部由于压力过大导致折射率变化甚至崩边的损害。
27.在一个实施例中，所述分束装置还包括沿着所述棱镜底座1相对的两个面的底部延伸的支撑结构13，所述支撑结构13上固定安装有滑道11，且所述滑道11贴合于所述棱镜底座1的侧面；所述滑道1上安装有衰减片架9和备选滤光片架10，所述衰减片架9和所述备选滤光片架10可以通过所述滑道11沿着棱镜底座1的侧面上下滑动，从而在使用过程中，通过选配不同程度的衰减片或不同波段的滤光片，以实现分光后两光束的不同光的使用需求。
28.在一个实施例中，所述衰减片架9和所述备选滤光片架10为圆角矩形结构，衰减片架9和所述备选滤光片架10具有相同的结构，以衰减片架9为例进行说明，在所述衰减片架9的圆角矩形结构的一侧上并排设置有定位卡槽91与推动把手92，所述圆角矩形结构的中间部分为安装孔93，用于安装衰减片，而备选滤光片架10安装孔则用于安装滤光片。将图5a和图5b中衰减片架9和备选滤光片架10放入到滑道11中，再安装到棱镜底座1的支撑结构13上，使用过程中，可以选配不同程度的衰减片或不同波段的滤光片，以实现分光后两光束的不同光的使用需求。具体的，通过衰减片架9的推动把手92，使衰减片架9向上滑动，当衰减片架9的定位卡槽91进入卡簧时将衰减片架9固定，从而完成所需衰减片的选用。在不需使用时，通过推动把手92将衰减片架9下压使得定位卡槽91脱离卡簧，衰减片架9下滑落入滑道11的滑轨下部，同样的，对于备选滤光片架10的操作与衰减片架9一样。
29.在一个实施例中，所述分光装置还包括分光膜12，通过所述分光膜12将光束能量平均分成两束，对于有不同使用场景需求的光机系统，且通过选用不同衰减片时，可以调整不同光通量的比例。还可以选用窄带滤光片，从而实现不同rgb通道的选通。例如选择不同的滤光片和衰减片，可以实现分光后的两路光束的能量比例发生改变，比如选用50％透过率的衰减片，两束光之间的光通量比为4：1。
30.上述实施例的分束装置，通过棱镜底座1，棱镜2，定位面3，固定结构的相互作用，所述棱镜2置于所述棱镜底座1的上表面；所述定位面3置于所述棱镜底座1的上表面，且与所述棱镜2垂直于所述棱镜底座1的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜2的定位；所述固定结构通过与所述定位面3、所述棱镜底座1的上表面以及所述棱镜2的上表面相抵，使得所述棱镜2与所述棱镜底座1紧固，以实现棱镜底座1与棱镜3之间更好的贴合，形成完整稳固的结构，保证分束后的两条光束光程相等，以减小成像误差。
31.本公开一实施例中，一种分束器，包括上述实施例的分束装置。
32.以上所述仅为本公开的优选实施例，并非因此限制本公开的专利范围，凡是利用本公开说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本公开的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种分束装置，其特征在于，包括：棱镜底座，棱镜，定位面，固定结构；所述棱镜置于所述棱镜底座的上表面；所述定位面置于所述棱镜底座的上表面，且与所述棱镜垂直于所述棱镜底座的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜的定位；所述固定结构通过与所述定位面、所述棱镜底座的上表面以及所述棱镜的上表面相抵，使得所述棱镜与所述棱镜底座紧固。2.根据权利要求1所述的分束装置，其特征在于，所述固定结构包括上顶板、压板以及遮光板；所述遮光板与所述定位面贴合，且垂直于所述棱镜底座的上表面；所述压板置于所述棱镜的上表面并相互抵接；所述上顶板垂直于所述遮光板并相互抵接；所述上顶板与所述压板中间形成空腔，并在所述空腔中通过安装顶丝固定所述上顶板与所述压板。3.根据权利要求2所述的分束装置，其特征在于，所述压板的下表面涂胶后与所述棱镜的上表面相互抵接。4.根据权利要求1所述的分束装置，其特征在于，所述分束装置还包括沿着所述棱镜底座相对的两个面的底部延伸的支撑结构，所述支撑结构上固定安装有滑道，且所述滑道贴合于所述棱镜底座的侧面；所述滑道上安装有衰减片架和备选滤光片架，所述衰减片架和所述备选滤光片架可以通过所述滑道沿着棱镜底座的侧面上下滑动。5.根据权利要求4所述的分束装置，其特征在于，所述衰减片架和所述备选滤光片架为圆角矩形结构，在所述圆角矩形结构的一侧上并排设置有定位卡槽与推动把手，所述圆角矩形结构的中间部分为安装孔，用于安装衰减片或滤光片。6.根据权利要求1所述的分束装置，其特征在于，所述分光装置还包括分光膜。7.一种分束器，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的分束装置。

技术总结
本公开揭示了一种分束装置及分束器，所述分束装置包括：棱镜底座，棱镜，定位面，固定结构；所述棱镜置于所述棱镜底座的上表面；所述定位面置于所述棱镜底座的上表面，且与所述棱镜垂直于所述棱镜底座的上表面的相邻的两个面贴合，以实现对棱镜的定位；所述固定结构通过与所述定位面、所述棱镜底座的上表面以及所述棱镜的上表面相抵，使得所述棱镜与所述棱镜底座紧固。本公开能够保证在大口径光学系统中，分束装置具有良好的分光效果，保证光程相同，提高系统精度。提高系统精度。提高系统精度。


技术研发人员：陈旭 罗琼
受保护的技术使用者：广州视源人工智能创新研究院有限公司
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2023/7/31