一种光杠杆激光光路稳定器的制作方法

1.本技术涉及光杠杆测量技术领域，特别是涉及一种光杠杆激光光路稳定器。


背景技术：

2.随着光杠杆测量技术领域的发展，出现了使用光杠杆测量微推力的装置。然而，在使用光杠杆进行测量的过程中，发光源可能会因为扰动形成光路的偏移，从而造成光路的不稳定，影响光杠杆实验的可靠性和稳定性。
3.然而，目前的光路稳定方法，存在结构复杂、要求高、难以在光杠杆测量中使用等问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种光杠杆激光光路稳定器，能够实现光路稳定，且结构简单，容易实现。
5.一种光杠杆激光光路稳定器，包括：发光源、反射装置、第一凸透镜和光接收装置；
6.所述发光源发出的光线经所述反射装置反射形成第一光路；
7.所述第一凸透镜固定设在所述第一光路中并折射所述光线，所述第一凸透镜与入射点的距离为所述第一凸透镜的焦距；
8.所述光线最后射入所述光接收装置形成第二光路。
9.在其中一个实施例中，还包括：第一平面镜与第二平面镜；所述第一平面镜和所述第二平面镜相对平行布置；
10.所述光线经所述第一凸透镜射入所述第一平面镜或所述第二平面镜，并经所述第一平面镜和所述第二平面镜多次反射后射入所述光接收装置。
11.在其中一个实施例中，还包括第二凸透镜，所述第二凸透镜固定设在所述第二光路中并折射所述光线，所述第二凸透镜与所述光接收装置的距离为所述第二凸透镜的焦距。
12.在其中一个实施例中，所述第一凸透镜所在平面与所述第一光路垂直，所述第二凸透镜所在平面与所述第二光路垂直。
13.在其中一个实施例中，所述反射装置可以绕所述反射装置的中心转动。
14.在其中一个实施例中，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的焦距不同。
15.在其中一个实施例中，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜是双凸透镜、平凸透镜或凹凸透镜。
16.在其中一个实施例中，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜的材质为玻璃或树脂。
17.在其中一个实施例中，所述反射装置是平面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜。
18.在其中一个实施例中，所述发光源是激光发射器。
19.上述光杠杆激光光路稳定器，发光源发出光线、经反射装置反射后射入光接收装置，三者形成光路；将第一凸透镜设在光路中，使反射装置反射的光线经第一凸透镜的折射
后射入光接收装置，且第一凸透镜与反射装置的距离为第一凸透镜的焦距，从而使斜向射入第一凸透镜的光线变成平行光射出。因此，当发光源由于扰动产生光路偏移使光接收装置可能无法接收到反射光时，第一凸透镜可以将反射光折射为平行光，从而保证光接收装置的接收。本技术能够实现光路的稳定，提高光杆杆测量的可靠性和稳定性，且结构简单、成本低、容易实现、可以在光杠杆测量中使用。
附图说明
20.图1为一个实施例中光杠杆激光光路稳定器的示意图之一；
21.图2为一个实施例中误差产生示意图；
22.图3为一个实施例中第一凸透镜的示意图；
23.图4为一个实施例中光杠杆激光光路稳定器的示意图之二；
24.图5为一个实施例中光杠杆激光光路稳定器的示意图之三；
25.图6为一个实施例中第一凸透镜和第二凸透镜的配合的示意图。
26.附图编号：
27.发光源1，反射装置2，第一凸透镜31，第二凸透镜32，光接收装置4，第一平面镜51，第二平面镜52。
具体实施方式
28.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
29.本技术提供的一种光杠杆激光光路稳定器，如图1所示，在一个实施例中，包括：发光源1、反射装置2、第一凸透镜31和光接收装置4；发光源1发出的光线经反射装置2反射形成第一光路；第一凸透镜31固定设在第一光路中并折射光线，第一凸透镜31与入射点的距离为第一凸透镜31的焦距；光线最后射入光接收装置4形成第二光路。
30.在本实施例中，反射装置2是平面反射镜、球面反射镜或非球面反射镜；发光源1是激光发射器；光接收装置4是psd元件，也可以是其他元件。
31.如图2和图3所示，第一凸透镜31的焦距为f，光线正常射入与发生扰动射入时的偏差为δy，第一凸透镜31固定设在距离反射装置2距离f处，则光线经第一凸透镜31折射后变成平行光射出，从而保证光线可以被光接收装置4采集到。
32.上述光杠杆激光光路稳定器，发光源1发出光线、经反射装置2反射后射入光接收装置4，三者形成光路；将第一凸透镜31设在光路中，使反射装置2反射的光线经第一凸透镜31的折射后射入光接收装置4，且第一凸透镜31与反射装置2的距离为第一凸透镜31的焦距，从而使斜向射入第一凸透镜31的光线变成平行光射出。因此，当发光源1由于扰动产生光路偏移使光接收装置4可能无法接收到反射光时，第一凸透镜31可以将反射光折射为平行光，从而保证光接收装置4的接收。本技术能够实现光路的稳定，提高光杆杆测量的可靠性和稳定性，且结构简单、成本低、容易实现、可以在光杠杆测量中使用。
33.如图4所示，在一个实施例中，包括：发光源1、反射装置2、第一凸透镜31、光接收装置4、第一平面镜51和第二平面镜52；第一平面镜51和第二平面镜52相对平行布置；发光源1
发出的光线经反射装置2反射形成第一光路，光线经第一凸透镜31射入第一平面镜51或第二平面镜52，并在第一平面镜51和第二平面镜52之间多次反射，反射后的光线射入光接收装置4形成第二光路；第一凸透镜31固定设在第一光路中并折射光线，第一凸透镜31与入射点的距离为第一凸透镜31的焦距。
34.在本实施例中，第一平面镜51和第二平面镜52的使用可以使光路延长，从而增加光杠杆测量过程的准确性，提高测量精度。
35.如图5所示，在一个实施例中，包括：发光源1、反射装置2、第一凸透镜31、第二凸透镜32、光接收装置4、第一平面镜51和第二平面镜52；第一平面镜51和第二平面镜52相对平行布置；发光源1发出的光线经反射装置2反射形成第一光路，光线经第一凸透镜31射入第一平面镜51或第二平面镜52，并在第一平面镜51和第二平面镜52之间多次反射，反射后的光线射入光接收装置4形成第二光路；第一凸透镜31固定设在第一光路中并折射光线，第一凸透镜31与入射点的距离为第一凸透镜31的焦距；第二凸透镜32固定设在第二光路中并折射光线，第二凸透镜32与光接收装置4的距离为第二凸透镜32的焦距。
36.在光杆杆测量过程中，光线会经过多次反射，最终射入光接收元件时，有可能发生偏移而使光接收装置4可能无法接收到反射光时，位于第二光路中的第二凸透镜32可以将平行光折射为斜向光，从而保证打在光接收装置4的中心，保证接收效果，从而实现光路的稳定，提高光杆杆测量的可靠性和稳定性。
37.优选地，第一凸透镜31所在平面与第一光路垂直，第二凸透镜32所在平面与第二光路垂直。
38.在本实施例中，第一凸透镜31和第二凸透镜32所在的平面分别与第一光路和第二光路垂直，从而可以最大程度地避免光线的偏移。
39.在一个实施例中，反射装置2可以绕反射装置2的中心转动。
40.在本实施例中，反射装置2可以是动态变化的元件，尤其是转动的部件，只要光线打在反射装置2上，就可以实现光线纠偏。
41.在一个实施例中，第一凸透镜31和第二凸透镜32的焦距不同，第一凸透镜31和第二凸透镜32是双凸透镜、平凸透镜或凹凸透镜，第一凸透镜31和第二凸透镜32的材质为玻璃或树脂。
42.如图6所示，第一凸透镜31和第二凸透镜32的焦距分别为f1和f2，第一凸透镜31和第二凸透镜32分别设置在距离反射装置2和光接收装置4距离f1和f2处，则在光线发生扰动，产生δy的射入偏差时，光线经第一凸透镜31折射后可以变成平行光射出，经第二凸透镜32折射后可以射入光接收装置4，从而稳定了光路。
43.在具体的使用过程中，第一凸透镜31和第二凸透镜32可以选择不同型号、种类、材质和尺寸，只要距离设置得当，就可以实现本技术的目的。
44.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护
范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。