专利名称：一种绿光准直、扩束匀光光学系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绿光准直、扩束勻光光学系统。
背景技术：
现有的光学系统是将倍频出中心波长为532nm的绿光激光管作为光源，在其后加 一个可沿光轴前后移动的凹透镜，再加一个位置固定的凸透镜来实现光斑的准直和扩束。 当凹透镜沿着光轴远离激光管时，光斑从准直逐渐扩束。由于532nm的绿光光能量呈高斯 曲线分布，只经过一个简单的凹透镜是不能使光能量均勻的。光束经过这样的光学系统后 光斑会出现中间亮，边缘暗的现象，即光斑的均勻性不好。
实用新型内容本实用新型的目的是解决现有的绿光准直、扩束光学系统的光斑的均勻性差的技 术问题。为达上述目的，本实用新型光学系统是将倍频出中心波长为532nm的绿光先经过 一个位置固定的自聚焦透镜扩束和勻光，再经过位置固定的第一凹透镜进一步扩束，再经 过可以沿光轴移动的第二凹透镜，最后经过位置固定的凸透镜和胶合透镜射出，胶合透镜 是由一个凸透镜和一个凹透镜用透明胶粘合在一起的。第二凹透镜由远离第一凹透镜向靠 近凸透镜移动时实现光斑由准直到扩束。这个光学系统由于先经过自聚焦透镜勻光，后经过第一凹透镜和第二凹透镜扩 束，再经过凸透镜和胶合透镜进一步勻光，所以从整个光学系统出来的光斑能量很均勻。
图1是本实用新型的光学系统示意图。
具体实施方式
本实用新型的工作原理是中心波长为808nm的红外半导体激光管经过Nd:YV04 和KTP倍频后发出中心波长为532nm的绿光，此倍频出的绿光经过自聚焦透镜聚焦后使光 斑变大再经过平凹透镜、凹透镜后使光斑进一步变大，变大的光斑再经过凸透镜、胶合透镜 后变成准直光。凹透镜可以沿着光轴向凸透镜、胶合透镜的方向移动，这样使光学系统的焦 距变长，使出射凸透镜、胶合透镜的光斑变大。参见图1，本实用新型提供的绿光准直、扩束勻光光学系统，包括自聚焦透镜1、设 置在自聚焦透镜的光轴上的第一凹透镜2和凸透镜4，其特殊之处在于，该系统还包括设置 在第一凹透镜2和凸透镜4之间的自聚焦透镜的光轴上的第二凹透镜3及设置在凸透镜4 后的自聚焦透镜的光轴上的胶合透镜。其中，第一凹透镜2距离自聚焦透镜1的距离范围是15 20mm ；第二凹透镜3距 离第一凹透镜2的距离范围是17 21mm，此时本系统可以输出小40 50mm的平行光；凸透镜4距离第二凹透镜3的距离范围是38 45mm，此时，当第二凹透镜3沿着光轴向凸透 镜4移动12 18mm时，本光学系统可以在胶合透镜5后3m输出 600mm的平行光；凸透 镜4和胶合透镜5之间的距离是0. 2 1mm。该系统中的自聚焦透镜1的外圆可以是 小3mm，长度可以是1 4mm;第一 凹透镜2的外圆是6 6 610mm，它可以一面是平面一面是凹面，也可以两面都是凹面，凹 面半径从4 20mm，其材料是冕玻璃材料中的K系、BaK系，火石玻璃中的F系、ZF系。第二凹透镜3的外圆是6 8 6 25mm，它可以一面是平面一面是凹面，也可以两面 都是凹面，凹面半径从6 200mm，材料是冕玻璃材料中的K系、BaK系，火石玻璃中的F系、 ZF系。凸透镜4的外圆是$18 60mm，半径从40 300mm，材料为火石玻璃中的F系、
ZF系。胶合透镜5是由一个凹透镜和一个凸透镜组成，它们是用光学光敏胶粘结在一起 的，此凹透镜和凸透镜的外圆与前一个凸透镜的外圆是相同的，此凹透镜的材料为火石玻 璃中的F系、ZF系，凸透镜的材料是冕玻璃材料中的K系、BaK系。
权利要求一种绿光准直、扩束匀光光学系统，包括自聚焦透镜设置在自聚焦透镜的光轴上的第一凹透镜和凸透镜，其特征在于该系统还包括设置在第一凹透镜和凸透镜之间的自聚焦透镜的光轴上的第二凹透镜及设置在凸透镜后的自聚焦透镜的光轴上的胶合透镜。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于所述第一凹透镜距离自聚焦透镜的 距离范围是15 20mm ；第二凹透镜3距离第一凹透镜的距离范围是17 21mm ；凸透镜距 离第二凹透镜3的距离范围是38 45mm ；凸透镜4和胶合透镜5之间的距离是0. 2 1mm。
3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于所述自聚焦透镜的外圆直径是 1 3mm，其长度可以是1 4mm ；所述第一凹透镜的外圆直径是6 10mm，且该第一凹透镜的一面是平面另一面是凹面 或其两面都是凹面，所述凹面半径范围是4 20_ ；所述第二凹透镜的外圆直径是8 25mm，且该第二凹透镜得一面是平面另一面是凹面 或其两面都是凹面，所述凹面半径范围是6 200_ ；所述凸透镜的外圆直径是18 60mm，其半径范围是40 300mm。
4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于所述胶合透镜是由一个凹透镜和一 个第一凸透镜通过光学光敏胶粘结而成，且所述凹透镜和第一凸透镜的外圆与所述凸透镜 的外圆是相同的。
专利摘要本实用新型涉及一种绿光准直、扩束匀光光学系统，包括自聚焦透镜和依次设置在该自聚焦透镜的光轴上的第一凹透镜和第二凹透镜、凸透镜和胶合透镜，第一凹透镜距离自聚焦透镜的距离范围是15～20mm；第二凹透镜距离第一凹透镜的距离范围是17～21mm；凸透镜距离第二凹透镜的距离范围是38～45mm；凸透镜4和胶合透镜5之间的距离是0.2～1mm。由于该光学系统先经过自聚焦透镜匀光，后经过第一凹透镜和第二凹透镜扩束，再经过凸透镜和胶合透镜进一步匀光，所以从整个光学系统出来的光斑能量很均匀。
文档编号G02B27/09GK201600507SQ20092024548
公开日2010年10月6日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者孙建华, 王骏 申请人:西安华科光电有限公司