激光均匀照明系统、导光管的制作方法

1.本技术涉及激光照明成像技术领域，尤其涉及激光均匀照明系统、导光管。


背景技术：

2.高通量光学荧光生化应用系统通常包含探测模块、大面积的被测样品以及激光照明系统，其中，探测模块可以是高分辨率光学显微镜，被测样品的面积可以大于10mmx10mm，激光照明系统通常采用高功率的激光光源。激光光源通过导光管及成像透镜的传输之后，照射到被测样品的表面上，被测样品表面上形成的光强分布高低比(即最高光强/最低光强的比值，hlr)越接近一，光学成像质量越好，越有利于显微镜的观测。
3.由于显微镜的光学系统通常沿被测样品表面所在区域的法线方向，因而激光通过导光管入射时，必须以偏离法线方向斜入射到被测样品上，有时为了避免被物镜阻挡，会以比较大的角度斜入射，这就导致了在被测样品的表面上形成倾斜的光强度分布，随着被测样品面积的增大，被测样品表面上光强分布的高低比会越来越高。
4.如果被测样品表面上光强分布的高低比较高，则表示光强分布不均匀，这就使得被测样品所接收的激光能量差异会很大，影响后续被测样品产生的光信号一致性，不利于显微镜的探测。


技术实现要素：

5.为了解决因被测样品表面不垂直于光路，导致被测样品表面形成的光强分布不均匀的技术问题，本技术通过以下实施例公开了一种激光均匀照明系统、导光管。
6.本技术第一方面公开了一种激光均匀照明系统，包括：激光器、导光管、成像透镜及被测样品；所述激光器发出的激光依次经过所述导光管及所述成像透镜，照射到所述被测样品的表面；
7.所述导光管的横截面为等腰梯形，所述导光管横截面的底边与光轴之间相距第一高度值，所述导光管横截面的顶边与所述光轴之间相距第二高度值，所述导光管横截面的高度为所述第一高度值与所述第二高度值的和，所述光轴为所述成像透镜的中心与所述被测样品表面被照射区域的中心相连接形成的直线；
8.所述导光管至少包括一个子导光管，所述子导光管的横截面为等腰梯形；
9.若所述导光管包括两个以上的所述子导光管，则所有子导光管依次上下叠加在一起，位于最上方的子导光管横截面的顶边为所述导光管横截面的顶边，位于最下方的子导光管横截面的底边为所述导光管横截面的底边；
10.任意两个相邻的子导光管之间，位于上方的子导光管横截面的底边与位于下方的子导光管横截面的顶边相贴合，且长度一致。
11.可选的，所述导光管横截面的底边长度为所述被测样品表面被照射区域的宽度与第一垂轴放大率的比值；所述第一垂轴放大率为远端距离值与导光距离值之间的比值，所述远端距离值为所述成像透镜与所述被测样品表面被照射区域之间的最远距离值，所述导
光距离值为所述成像透镜与所述导光管的出光端面之间的距离值；
12.所述导光管横截面的顶边长度为所述被测样品表面被照射区域的宽度与第二垂轴放大率的比值；所述第二垂轴放大率为近端距离值与所述导光距离值之间的比值，所述近端距离值为所述成像透镜与所述被测样品表面被照射区域之间的最近距离值。
13.可选的，所述第一高度值为所述第二高度值为其中，b为所述被测样品表面的长度，α为所述被测样品表面的中心法线与所述光轴之间的夹角，β1为所述第一垂轴放大率，β2为所述第二垂轴放大率。
14.可选的，所述被测样品表面的中心法线与所述光轴之间的夹角大小位于(30
°
，90
°
)之间。
15.可选的，所述导光管的出光端面为斜平面，且出光端面的下边沿比上边沿突出；
16.所述导光管的出光端面与纵向垂直面之间的夹角依据所述成像透镜的物像关系、所述成像透镜的焦距、所述第一高度值、所述第二高度值、所述远端距离值与所述近端距离值设定。
17.可选的，所述导光距离值包括近导光距离值及远导光距离值；所述近导光距离值为所述导光管的出光端面下边沿与所述成像透镜之间的距离值，所述远导光距离值为所述导光管的出光端面上边沿与所述成像透镜之间的距离值。
18.可选的，所述第一垂轴放大率为所述远端距离值与所述近导光距离值之间的比值；
19.所述第二垂轴放大率为所述近端距离值与所述远导光距离值之间的比值。
20.可选的，若所述导光管包括n个子导光管，则每个所述子导光管横截面的高度为：
[0021][0022]
其中，h1、h2、
…
、h
n-1
及hn依次为从下至上的n个子导光管的高度，b为所述导光管横截面的高度，a1表示所述导光管横截面的底边，a2表示所述导光管横截面的顶边。
[0023]
本技术第二方面公开了一种导光管，所述导光管为本技术第一方面所述的激光均匀照明系统中的导光管。
[0024]
可选的，所述导光管的入光端面与出光端面均设置增透膜。
[0025]
本技术实施例提供的激光均匀照明系统、导光管，采用了横截面为等腰梯形的导光管，且导光管至少包括一个横截面为等腰梯形的子导光管，因为被测样品表面的成像是倒像，所以导光管的顶边将会成像到被测样品表面的下边，导光管的底边将会成像到被测样品表面的上边。按照倾斜的方位，如果被测样品表面的下边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的顶边比底边要长一些，使得成像到被测样品表面下边的光强更高；如果被测样品表面的上边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的底边比顶边要长
一些，使得成像到被测样品表面上边的光强更高。如此结合成像透镜的成像原理以及导光管的等腰梯形横截面的尺寸设定，本技术能够有效提高被测样品表面的光强分布均匀性，控制被测样品表面上光强的高低比接近于一，提高光强分布的均匀性。
附图说明
[0026]
图1为激光照明系统中被测样品表面垂直于投影光路的示意图；
[0027]
图2为激光照明系统中被测样品表面不垂直于投影光路的示意图；
[0028]
图3为本技术实施例公开的激光均匀照明系统中，导光管的结构示意图；
[0029]
图4为本技术实施例公开的激光均匀照明系统图像投影光路的示意图；
[0030]
图5为本技术实施例公开的激光均匀照明系统图像投影光路中，导光管和成像透镜放大效果示意图；
[0031]
图6为本技术实施例公开的激光均匀照明系统中，由多个子导光管组成导光管的结构示意图；
[0032]
图7为本技术实施例公开的激光均匀照明系统图像投影光路中，导光管的出光端面为斜平面的结构示意图；
[0033]
图8为本技术实施例公开的激光均匀照明系统中，两个子导光管组成导光管的结构示意图；
[0034]
图9为本技术实施例公开的激光均匀照明系统中，三个子导光管组成导光管的结构示意图。
具体实施方式
[0035]
为便于对申请的技术方案进行，以下首先在对本技术所涉及到的一些概念进行说明。
[0036]
在现有的标准图像投影光路中，激光器101发出的激光经导光管102和成像透镜103的传导，形成光路105，投影到被测样品104的表面。参见图1，被测样品104的表面与光路105相互垂直，这种情况下，导光管102的横截面实际可以为边长1mm的正方形，导光管102的长度实际可以为50mm。由于方形通光截面的导光管本身就具有匀光作用，因此投影在被测样品104表面上的图像，光强分布高低比接近于一。本技术中，高低比(high to low ratio，hlr)是指被测样品表面上被照射区域的最高光强与最低光强之间的比值。
[0037]
需要说明的是，本技术中，光路也称为光轴，为成像透镜的中心与被测样品表面被照射区域的中心相连接形成的直线。
[0038]
当被测样品104的表面相较于光路105不再垂直，而是倾斜一个角度α时，如图2所示，投影在被测样品表面的图像将发生扭曲变形，形成倾斜的光强分布，使得光强分布高低比将大于1，且随着α值的增大或者被测样品表面面积的增大，光强分布高低比的值也会越来越大。
[0039]
为了解决因被测样品表面不垂直于光路，导致被测样品表面形成的光强分布不均匀的技术问题，本技术通过以下实施例公开了一种激光均匀照明系统、导光管。
[0040]
本技术第一实施例公开了一种激光均匀照明系统，该系统的构成与图2中示出的构成基本一致，包括：激光器101、导光管102、成像透镜103及被测样品104；所述激光器101
发出的激光依次经过所述导光管102及所述成像透镜103，照射到所述被测样品104的表面。
[0041]
本实施例提供的激光均匀照明系统，相较于传统的激光照明系统，最主要的区别在于导光管的结构。参见图3，本实施例中的导光管，横截面为等腰梯形，导光管的尺寸根据照明系统中的各种参数设定，不同的应用场景中需要不同的照明面积，因此，所需导光管的尺寸也就不同，具体根据要求以及投影光路的放大比例而定。为修正被测样品表面上被照射区域的扭曲，导光管横截面的上下边尺寸以及高度要根据模拟结果而定，下文将会详细描述。
[0042]
需要说明的是，在现有的普遍定义中，等腰梯形平行的两边叫做梯形的底边，其中较长的一条底边叫做下底，较短的一条底边叫做上底，这在本技术中并不适用，因为本技术中对于导光管横截面尺寸的描述，将会存在方位上及长度上的限定，若片面的将较长的底边叫做下底，则会导致不清楚，为了防止出现歧义，本技术中，一旦将导光管在照明系统中的位置限定好，那么针对导光管横截面，位于上方的边称为顶边，位于下方的边称为底边。结合图3，
①
所在的边为顶边，
②
所在的边为底边。
[0043]
导光管包括两个端口，分别为激光入射端口和激光出射端口，本实施例中，将激光入射端对应的端面称为入光端面，激光出射端对应的端面称为出光端面。参见图4，导光管102的出光端面与成像透镜103的中心之间，距离为l。成像透镜103的中心与被测样品表面被照射区域的中心之间，距离为l’，其中，l’远大于l。
[0044]
被测样品的表面为矩形面，尺寸为a*b，宽为a，长为b，在一些实现方式中，被测样品表面可以为正方形面，即a＝b。被测样品表面的被照射区域可以参见图4中最右侧所示的投影矩形区域，尺寸为a*c，宽为a，长为c，基于投影原理可得，c＝b*cos(α)。
[0045]
实际应用中，成像透镜103为正透镜，焦距为f’，成像透镜可以是一个单透镜或由多个透镜组合而成。l’、l及f’的大小均由技术人员根据实际所需设定。
[0046]
图5为本实施例中导光管、成像透镜与被测样品之间的位置示意图，需要说明的是，为了清楚体现导光管与成像透镜的位置关系，虚线框内的导光管及成像透镜均为放大后的效果图，导光管102与成像透镜103之间的等腰梯形不是一个实体部件，是导光管102的横截面。
[0047]
图5中，导光管横截面底边的长度为a1，顶边的长度为a2，导光管横截面的底边与光轴之间相距第一高度值b1，所述导光管横截面的顶边与所述光轴之间相距第二高度值b2，所述导光管横截面的高度为所述第一高度值b1与所述第二高度值b2的和，所述光轴为所述成像透镜的中心与所述被测样品表面被照射区域的中心相连接形成的直线。
[0048]
激光器的耦合方式有很多种，耦合的关键点在于将激光器的光斑聚焦至完全导光管的端面，且入射角度满足在导光管内部的全反射即可。例如，半导体激光二极管经过准直和聚焦耦合进入导光管。对于光纤输出激光器，如果光纤的端面可以被导光管的端面包含，光纤输出的激光发散角度合适(满足在导光管内部的全反射)，可以直接与导光管对接。激光耦合到导光管的方式跟耦合进光纤的方法类似，应该有很多论文或者专利介绍，这里不讨论耦合的方法。
[0049]
结合图3和图6，所述导光管至少包括一个子导光管，所述子导光管的横截面为等腰梯形。若所述导光管包括两个以上的所述子导光管，则所有子导光管依次上下叠加在一起，位于最上方的子导光管横截面的顶边为所述导光管横截面的顶边，位于最下方的子导
光管横截面的底边为所述导光管横截面的底边。
[0050]
任意两个相邻的子导光管之间，位于上方的子导光管横截面的底边与位于下方的子导光管横截面的顶边相贴合，且长度一致。
[0051]
图6左边示出了由两个子导光管构成的导光管结构图，右边示出了由三个子导光管构成的导光管结构图。当导光管包括两个以上的子导光管时，所有子导光管依次上下叠加在一起组成了整个导光管，所有子导光管高度的和等于整体导光管的高度。
[0052]
本技术第一实施例提供的激光均匀照明系统，采用了横截面为等腰梯形的导光管，且导光管至少包括一个横截面为等腰梯形的子导光管，因为被测样品表面的成像是倒像，所以导光管的顶边将会成像到被测样品表面的下边，导光管的底边将会成像到被测样品表面的上边。按照倾斜的方位，如果被测样品表面的下边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的顶边比底边要长一些，使得成像到被测样品表面下边的光强更高；如果被测样品表面的上边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的底边比顶边要长一些，使得成像到被测样品表面上边的光强更高。如此结合成像透镜的成像原理以及导光管的等腰梯形横截面的尺寸设定，本技术能够有效提高被测样品表面的光强分布均匀性，控制被测样品表面上光强的高低比接近于一，提高光强分布的均匀性。
[0053]
结合图7，由于被测样品表面为倾斜状态，因此成像透镜中线与被测样品表面的被照射区域之间存在不同的水平距离，本实施例中，在限定导光管横截面的尺寸时，主要采用最远的水平距离和最近的水平距离，即图中的l1’
和l2’
，其中，l1’
称为远端距离值，所述远端距离值为所述成像透镜与所述被测样品表面被照射区域之间的最远距离值，l2’
称为近端距离值，所述近端距离值为所述成像透镜与所述被测样品表面被照射区域之间的最近距离值。根据图7，l、l1’
及l2’
满足以下几何关系：
[0054]
在一种实现方式中，导光管横截面的底边长度a1为被测样品表面被照射区域的宽度a与第一垂轴放大率β1的比值。第一垂轴放大率β1为远端距离值与导光距离值之间的比值，所述导光距离值为所述成像透镜与所述导光管的出光端面之间的距离值。
[0055]
导光管横截面的顶边长度a2为被测样品表面被照射区域的宽度a与第二垂轴放大率β2的比值；所述第二垂轴放大率β2为近端距离值与所述导光距离值之间的比值。
[0056]
进一步的，所述第一高度值为所述第二高度值为其中，b为所述被测样品表面的长度，α为所述被测样品表面的中心法线与所述光轴之间的夹角，β1为所述第一垂轴放大率，β2为所述第二垂轴放大率。
[0057]
在一种实现方式中，参见图5，导光管102的出光端面设置成垂直的平面，利用梯形导光管的匀光作用，便可提高被照射区域的能量均匀性，降低被测样品表面光强分布的高低比。
[0058]
在另一种实现方式中，参见图7，导光管102的出光端面设置成斜面，且出光端面的下边沿比上边沿突出。这种情况下，所述导光管的出光端面与纵向垂直面之间存在夹角ф，该夹角ф的大小依据所述成像透镜的物像关系、所述成像透镜的焦距、所述第一高度值、所述第二高度值、所述远端距离值与所述近端距离值设定。
[0059]
结合图7，设定所述导光距离值包括近导光距离值l1及远导光距离值l2；所述近导光距离值l1为所述导光管的出光端面下边沿与所述成像透镜之间的距离值，所述远导光距
离值l2为所述导光管的出光端面上边沿与所述成像透镜之间的距离值。
[0060]
所述第一垂轴放大率β1为所述远端距离值l1’
与所述近导光距离值l1之间的比值。
[0061]
所述第二垂轴放大率β2为所述近端距离值l2’
与所述远导光距离值l2之间的比值。
[0062]
具体的，结合图7，将成像透镜视为薄透镜，根据物像关系，可得：
[0063][0064]
第一垂轴放大率β1和第二垂轴放大率β2可以通过以下公式获取：
[0065][0066]
通过公式的换算，便可以得到：
[0067][0068]
本实施例中，若l1≈l2，则导光管可以忽略因l1，l2不同引起的误差，这种情况下，导光管的出光端面即为垂直的平面。
[0069]
当然如果要精确计算，也可以根据物像关系公式得到l1，l2的值：
[0070][0071]
然后，根据以下公式计算出ф的角度大小：
[0072][0073]
基于上述公式，计算得到ф，便可以将导光管的出光端面设置成斜平面。
[0074]
参见图7，所述被测样品表面的中心法线与所述光轴之间的夹角α的大小位于(30
°
，90
°
)之间。
[0075]
实际应用中，如果α＝90
°
，那么激光的入射方向与被测样品表面相互平行，投影图像则无法成像到被测样品表面。如果α《30
°
，图样发生扭曲以及均匀性变差的程度较低，此时从成本上考虑，不值得对其进行均匀调整。但如果不考虑成本，则本实施例提供的激光均匀照明系统中，α取值范围可以为(0
°
，90
°
)。
[0076]
理论上导光管成像到倾斜的被测样品表面后，光强度分布的最高值以及最低值分别对应于导光管的a2边和a1边。因为投影为倒像，a2投影到被测样品表面的下边缘，a1投影到被测样品表面的上边缘。
[0077]
假设导光管端面的光能量分布绝对均匀，即能量密度p在导光管的a1，a2边缘处相等，即p(a1)＝p(a2)，此时的hlr＝p
max
/p
min
＝p(a2)*a2/p(a1)*a1＝a2/a1。式中，p
max
和p
min
分别为导光管在被测样品表面成像区域中的最高光强度与最低光强度。单个导光管的hlr为通过合理设置导光管横截面的尺寸，便可以控制hlr接近于一，提高对被测样品表面光强分布的均匀度。
[0078]
根据公式可以得知a1，a2反比于两个垂轴放大率，也就是说照明区域的
的b值越长，倾斜角α越大，会导致a2/a1(hlr)的值越高。
[0079]
当导光管仅包括一个子导光管，示例性的，导光管横截面的顶边长可以设为1.8mm，底边长可以设为1.5mm，高可以设为0.9mm。计算可得，hlr＝1.2，如此，被测样品表面上光强分布的高低比已经接近于一，被测样品表面光强分布的均匀度得到提高。
[0080]
当导光管包括两个子导光管时，参见图8，按导光管的总高度b方向，将导光管分割成两个子导光管，分别为子导光管1和子导光管2。
[0081]
子导光管1和子导光管2会形成各自的成像光斑，每个子导光管具有其自身的hlr，分别用hlr1、hlr2表示。当这两个子导光管的各自的能量分布的极值相同时，即p
1max
＝p
2max
，p
1min
＝p
2min
，整体导光管的hlr为最小，此时hlr＝hlr1＝hlr2。式中，p
1max
和p
1min
、p
2max
和p
2min
分别为子导光管1、子导光管2在被测样品表面被照射区域中的最高光强度与最低光强度。
[0082]
假设子导光管1端面的光能量分布绝对均匀，能量密度为p1，子导光管2端面的光能量分布绝对均匀，能量密度为p2。设子导光管1的顶边(即子导光管2的底边)长度为x，且a1《x《a2。可以得出：
[0083][0084]
由hlr1＝hlr2，p
1max
＝p
2max
，可得：
[0085][0086]
此时hlr值由单个导光管的优化为被测样品表面光强分布的均匀度将得到更显著的提高。
[0087]
根据可以计算出子导光管1的高度h1和子导光管2的高度h2：
[0088][0089]
这样，两个导光管的端面结构得以确定，进而可以得出两个导光管的输入能量比例关系，设子导光管1和子导光管2的输入能量分别为w1和w2，端面面积分别为s1和s2，可以计算出：
[0090]
式中
[0091]
示例性的，子导光管2横截面的顶边长度可设为1.8mm，底边长度可设为1.643mm，高可设为0.47mm。子导光管1横截面的顶边长度可设为1.643mm，底边长度可设为1.5mm，高可设为0.43mm。
[0092]
当导光管包括三个子导光管时，参见图9，按导光管的总高度b方向，将导光管分成3个子导光管，分别为子导光管1、子导光管2和子导光管3。
[0093]
子导光管1、子导光管2和子导光管3会形成各自的成像光斑，每个子导光管具有其自身的hlr,分别用hlr1、hlr2、hlr3表示。当这三个子导光管的各自的能量分布的极值相同
时，即p
1max
＝p
2max
＝p
3max
，p
1min
＝p
2min
＝p
3min
，整体的hlr为最小，此时hlr＝hlr1＝hlr2＝hlr3。式中，p
1max
和p
1min
、p
2max
和p
2min
、p
3max
和p
3min
分别为子导光管1、子导光管2、子导光管3在被测样品表面被照射区域中的最高光强度与最低光强度。
[0094]
假设子导光管1端面的光能量分布绝对均匀，能量密度为p1，子导光管2端面的光能量分布绝对均匀，能量密度为p2，子导光管3端面的光能量分布绝对均匀，能量密度为p3。设子导光管1的顶边(即子导光管2的底边)长度为x1，子导光管2的顶边(即子导光管3的底边)长度为x2，且a1《x1《x2《a2。可以得出：
[0095][0096]
由hlr1＝hlr2＝hlr3，p
1max
＝p
2max
＝p
3max
可得：
[0097][0098]
此时hlr值由两个导光管的优化为由此可知，hlr最终结果将更接近于一。
[0099]
根据可以计算出导光管1的高度h1、导光管2的高度h2、导光管3的高度h3：
[0100][0101]
这样，3个子导光管的端面结构得以确定，进而可以得出3个子导光管的输入能量比例关系，设子导光管1、子导光管2和子导光管3的输入能量分别为w1、w2、w3，端面面积分别为s1、s2、s3，可以计算出：
[0102]
式中
[0103]
示例性的，子导光管3横截面的顶边长度可设为1.8mm，底边长度可设为1.694mm，高可设为0.318mm。子导光管2横截面的顶边长度可设为1.694mm，底边长度可设为1.594mm，高可设为0.3mm。子导光管1横截面的顶边长度可设为1.594mm，底边长度可设为1.5mm，高可设为0.282mm。
[0104]
导光管所包含的子导光管数量越多，即整体导光管被分割的数量越多，成像区域的光强分布越均匀。可以根据实际需求来决定分割数量。以上计算结果，是在导光管端面光能量分布绝对均匀的假定下得出的。实际上，尽管导光管本身的匀光性质可以优化导光管端面的光强分布均匀性，但端面能量分布均匀性还是会受到实际入射光斑的性质以及导光管长度等因素影响，本技术不进行讨论。因此，在实际应用时，要根据导光管实际的端面光强分布，对每个导光管的耦合激光的能量比例进行调整。
[0105]
若所述导光管包括n个子导光管，则hlr将优化为基于上文论述的内容，每个所述子导光管横截面的高度为：
[0106][0107]
其中，h1、h2、
…
、h
n-1
及hn依次为从下至上的n个子导光管的高度，b为所述导光管横截面的高度，a1表示所述导光管横截面的底边，a2表示所述导光管横截面的顶边。
[0108]
导光管与激光器的关系为光学耦合，通过一些光学耦合器件可以实现，耦合方式也可以有很多种。得到恰当功率比例的激光是通过调节激光器的输出功率来实现。
[0109]
如果耦合进入导光管的激光功率相同，出射的激光功率也相同(假设每个导光管内部激光损耗相同)，导光管的截面尺寸越大，输出的激光功率密度越低。
[0110]
子导光管的数量可以根据被照射区域的均匀性要求而定，均匀性要求越高，所需要的子导光管数量越多。具体可以根据模拟计算而得。当子导光管的数量需求增加时，如果每个子导光管用一个激光二极管耦合，那么所需激光器的数量也要相应增加。当然，优化均匀性时，要通过调节激光的输出功率，进而调整各个子导光管的输出功率的比例关系。在保持这个功率比例关系的同时，每个子导光管输出的功率提升或者降低，改变的是整个被照射区域的亮度。
[0111]
本技术第二实施例提供了一种导光管，所述导光管为本技术第一实施例所述的激光均匀照明系统中的导光管，具体细节请参照第一实施例。
[0112]
导光管材料的选择根据所用激光而定，材料要求为对所用激光高透过，低吸收。在一些实现方式中，导光管由光传输材料制成，例如bk7玻璃，熔融石英玻璃等。
[0113]
所述导光管的入光端面与出光端面均设置增透膜。但是在一些情况下，如果照明强度高于实际应用要求很多，则可以不用镀增透膜。
[0114]
导光管的侧面是否镀膜根据入射激光是否满足全反射角度而定，如果满足全反射角度，则可以不用镀膜，否则便需要镀高反膜。
[0115]
本实施例公开的导光管，因为被测样品表面的成像是倒像，所以导光管的顶边将会成像到被测样品表面的下边，导光管的底边将会成像到被测样品表面的上边。按照倾斜的方位，如果被测样品表面的下边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的顶边
比底边要长一些，使得成像到被测样品表面下边的光强更高；如果被测样品表面的上边离成像透镜更近，像距短，放大倍率小，则导光管的底边比顶边要长一些，使得成像到被测样品表面上边的光强更高。如此结合成像透镜的成像原理以及导光管的等腰梯形横截面的尺寸设定，本技术能够有效提高被测样品表面的光强分布均匀性，控制被测样品表面上光强的高低比接近于一，提高光强分布的均匀性。
[0116]
本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。