一种散射光吸收装置及系统

1.本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种散射光吸收装置及系统。


背景技术：

2.在高能激光系统中，由于激光整体能量较高，散射光的强度也很高，高强度散射光会造成部件的烧蚀损伤，损伤带来的粒子污染又会影响洁净度，加剧损伤并且产生更多散射光，进而造成雪崩式的影响。


技术实现要素：

3.本发明解决的问题是如何解决高能激光系统中散射光带来的洁净度影响。
4.为解决上述问题，本发明提供一种散射光吸收装置，用于高能激光系统，包括支架、第一吸收体、透光体和第二吸收体，所述支架、所述透光体和所述第二吸收体适于围合形成密闭空间，所述第一吸收体斜置于所述密闭空间内用于吸收散射光。
5.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置斜置于密闭空间内的第一吸收体吸收散射光，增加散射光在第一吸收体内的光程，从而提高第一吸收体对于散射光的吸收效果，同时撞击产生的颗粒污染物会留在密闭空间内，减少了对高能激光系统的污染。
6.优选地，所述支架、所述第一吸收体、所述透光体和所述第二吸收体为板状结构，所述第一吸收体的前后两侧各设有一个所述支架，两个所述支架平行设置，所述第一吸收体的顶部及左右两侧各设有一个所述透光体，相邻所述透光体相互垂直，所述第一吸收体垂直于任一所述支架设置，所述第一吸收体与任一所述透光体的夹角的范围为30
°
至60
°
。
7.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置第一吸收体垂直于支架设置，第一吸收体与透光体的夹角的范围为30
°
至60
°
，以合适大小的第一吸收体，实现对于散射光的有效吸收。
8.优选地，所述支架与所述第一吸收体可拆卸连接，所述支架上设置第二卡槽，所述第一吸收体的侧边适于卡设在所述第二卡槽内。
9.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置第一吸收体的侧边卡设在第二卡槽内，有利于第一吸收体的安装及拆卸过程，在第一吸收体失效等情况下需要拆卸第一吸收体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
10.优选地，所述第二卡槽包括第一前端、第一中段和第一底端，所述第一吸收体的侧边适于从所述第一前端插入所述第二卡槽，沿所述第一前端至所述第一中段的方向，所述第二卡槽的槽宽渐小，所述第一底端呈圆弧状。
11.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置从第二卡槽的第一前端至第一中段，第二卡槽的槽宽渐小，有利于第一吸收体的安装及拆卸过程，以及第二卡槽的第一底端呈圆弧状，有利于第一吸收体的安装及姿态调整。
12.优选地，所述支架与所述透光体可拆卸连接，所述支架上设置第一卡槽，所述透光体的侧边适于卡设在所述第一卡槽内。
13.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置透光体的侧边卡设在第一卡槽内，有利于透光体的安装及拆卸过程，在透光体失效等情况下需要拆卸透光体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
14.优选地，所述第一卡槽包括第二前端和第二底端，所述透光体的侧边适于从所述第二前端插入所述第一卡槽，沿所述第二前端至所述第二底端的方向，所述第一卡槽的槽宽渐小，所述第二底端呈圆弧状。
15.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置从第一卡槽的第二前端至第二底端，第一卡槽的槽宽渐小，有利于透光体的安装及拆卸过程，以及第一卡槽的第二底端呈圆弧状，有利于透光体的安装及姿态调整。
16.优选地，所述支架与所述第二吸收体可拆卸连接，所述支架上设置第三卡槽，所述第二吸收体的侧边适于卡设在所述第三卡槽内。
17.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置第二吸收体的侧边卡设在第三卡槽内，有利于第二吸收体的安装及拆卸过程，在第二吸收体失效等情况下需要拆卸第二吸收体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
18.优选地，所述第三卡槽包括第三前端、第三中段和第三底端，所述第二吸收体的侧边适于从所述第三前端插入所述第三卡槽，沿所述第三前端至所述第三中段的方向，所述第三卡槽的槽宽渐小，所述第三底端呈圆弧状。
19.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置从第三卡槽的第三前端至第三中段，第三卡槽的槽宽渐小，有利于第二吸收体的安装及拆卸过程，以及第三卡槽的第三底端呈圆弧状，有利于第二吸收体的安装及姿态调整。
20.优选地，所述散射光吸收装置还包括挡块，所述挡块包括第一挡块、第二挡块和第三挡块，所述第一挡块用于配合紧固件固定所述第一吸收体，所述第二挡块用于配合紧固件固定所述透光体，所述第三挡块用于配合紧固件固定所述第二吸收体。
21.本发明所述的散射光吸收装置，通过设置第一挡块、第二挡块和第三挡块分别固定第一吸收体、透光体和第二吸收体，提高了散射光吸收装置的强度，同时防止第一吸收体、透光体和第二吸收体等玻璃损伤。
22.本发明还提供一种散射光吸收系统，包括多个如上任一项所述的散射光吸收装置，多个所述散射光吸收装置沿光路串联设置，任意两个所述散射光吸收装置的波长吸收范围不完全相同。
23.本发明所述的散射光吸收系统，通过设置多个沿光路串联设置的散射光吸收装置组成散射光吸收系统，能够实现对不同波长散射光的有效吸收。
附图说明
24.图1为本发明实施例所述的散射光吸收装置的结构示意图；
25.图2为本发明实施例所述的支架的结构示意图；
26.图3为本发明实施例所述的第一挡块的结构示意图；
27.图4为本发明实施例所述的第二挡块的结构示意图；
28.图5为本发明实施例所述的第三挡块的结构示意图；
29.图6为本发明实施例所述的散射光吸收系统的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1-支架，11-第一卡槽，111-第二前端，113-第二底端，12-第二卡槽，121-第一前端，122-第一中段，123-第一底端，13-第三卡槽，131-第三前端，132-第三中段，133-第三底端；2-第一吸收体；3-透光体；4-第二吸收体；5-挡块，51-第一挡块，52-第二挡块，53-第三挡块。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
33.在高能激光系统中，由于光学元件本身瑕疵带来的光束路径的改变，这一小部分的光束称之为散射光，高能激光系统中散射光能量极高，高强度的散射光会加强对于光学元件的损伤，从而产生更多的散射光，进而出现雪崩式的连锁反应，为解决该问题，最直接的方法即在初阶散射光产生时就进行吸收，因此本发明的散射光吸收装置一般应用于吸收初阶散射光，以减少对于光学元件的损伤。
34.需要说明的是，在本发明的说明书附图中，附有xyz坐标系，其中，x正向表示“左”，x反向表示“右”，y正向表示“前”，y反向表示“后”，z正向表示“上”，z反向表示“下”。
35.如图1所示，本发明实施例提供一种散射光吸收装置，用于高能激光系统，包括支架1、第一吸收体2、透光体3和第二吸收体4，所述支架1、所述透光体3和所述第二吸收体4适于围合形成密闭空间，所述第一吸收体2斜置于所述密闭空间内用于吸收散射光。
36.具体地，在本实施例中，散射光吸收装置包括支架1、第一吸收体2、透光体3和第二吸收体4，其中，支架1、透光体3和第二吸收体4围合形成内含密闭空间的箱体，第一吸收体2斜置于密闭空间内，当散射光从一侧的透光体3进入密闭空间后，第一吸收体2能够吸收散射光，从另一侧透光体3出去的散射光极少，从而有效降低散射光强度，使得散射光达不到结构材料抗激光损伤阈值，由于应用在高能激光系统，高强度的散射光在被第一吸收体2吸收时，仍会撞击第一吸收体2产生颗粒污染物，但颗粒污染物会留在密闭空间内，因而减少了对高能激光系统的污染。
37.其中，第一吸收体2斜置的目的是为了增加散射光在第一吸收体2内的光程，从而提高第一吸收体2对于散射光的吸收效果。另外，第二吸收体4作为辅助吸收装置，能够增强散射光吸收装置的效果。
38.其中，第一吸收体2和第二吸收体4优选为吸收玻璃，透光体3优选为透光玻璃。
39.在本实施例中，通过设置斜置于密闭空间内的第一吸收体吸收散射光，增加散射光在第一吸收体内的光程，从而提高第一吸收体对于散射光的吸收效果，同时撞击产生的颗粒污染物会留在密闭空间内，减少了对高能激光系统的污染。
40.可选地，所述支架1、所述第一吸收体2、所述透光体3和所述第二吸收体4为板状结构，所述第一吸收体2的前后两侧各设有一个所述支架1，两个所述支架1平行设置，所述第一吸收体2的顶部及左右两侧各设有一个所述透光体3，相邻所述透光体3相互垂直，所述第一吸收体2垂直于任一所述支架1设置，所述第一吸收体2与任一所述透光体3的夹角的范围为30
°
至60
°
。
41.具体地，在本实施例中，结合图1所示，支架1、第一吸收体2、透光体3和第二吸收体
4为板状结构，第一吸收体2的前后两侧各设有一个支架1，两个支架1平行设置，第一吸收体2的顶部及左右两侧各设有一个透光体3，相邻透光体3相互垂直，第一吸收体2垂直于任一支架1设置，即第一吸收体2所处的平面与支架1所处的平面垂直，第一吸收体2与任一透光体3的夹角的范围为30
°
至60
°
，即第一吸收体2所处的平面与透光体3所处的平面的夹角的范围为30
°
至60
°
，其中，透光体3包括位于第一吸收体2两侧的侧面透光玻璃，以及位于第一吸收体2顶部的透光玻璃盖板，侧面透光玻璃与顶部透光玻璃盖板垂直设置，当透光体3与侧面透光玻璃的角度为30
°
时，透光体3与顶部透光玻璃盖板的角度为60
°
，反之亦然，第一吸收体2的作用就是吸收散射光，一个合适的斜置角度影响到第一吸收体2对于散射光的吸收效果，本实施例中，由于散射光从一侧透光体3进入密闭空间，再从另一侧透光体3离开密闭空间，设置第一吸收体2垂直于支架1设置，使得散射光透过第一吸收体2后方向大致不变，设置第一吸收体2与透光体3的夹角的范围为30
°
至60
°
，使得以合适大小的第一吸收体2，实现对于散射光的有效吸收；若第一吸收体2与透光体3的夹角小于30
°
，则第一吸收体2与透光体3趋于平行，散射光在第一吸收体2内的光程不足以使得散射光的强度降低至结构材料抗激光损伤阈值以下，若第一吸收体2与透光体3的夹角大于60
°
，则第一吸收体2与透光体3趋于垂直，为保证第一吸收体2对于散射光的覆盖吸收效果即第一吸收体2的高度基于与透光体3的高度相同，第一吸收体2必须延伸较长，使得第一吸收体2以及散射光吸收装置整体框架更大，这样也不利于对于散射光的吸收。
42.在本实施例中，通过设置第一吸收体垂直于支架设置，第一吸收体与透光体的夹角的范围为30
°
至60
°
，以合适大小的第一吸收体，实现对于散射光的有效吸收。
43.可选地，所述支架1与所述第一吸收体2可拆卸连接，所述支架1上设置第二卡槽12，所述第一吸收体2的侧边适于卡设在所述第二卡槽12内。
44.具体地，在本实施例中，结合图2所示，支架1与第一吸收体2可拆卸连接，支架1上设置第二卡槽12，第一吸收体2的侧边适于卡设在第二卡槽12内；第一吸收体2的安装情况可以是：将两侧的支架1对称设置且暂时固定，两侧支架1上的第二卡槽12延伸方向相同，两侧支架1之间留有与第一吸收体2宽度等长的距离，将第一吸收体2的侧边对准两侧的第二卡槽12，沿着第二卡槽12的延伸方向将第一吸收体2插到底，从而完成第一吸收体2与支架1的装配，在第一吸收体2失效等情况下需要拆卸第一吸收体2时，按照安装的逆过程操作即可。
45.在本实施例中，通过设置第一吸收体的侧边卡设在第二卡槽内，有利于第一吸收体的安装及拆卸过程，在第一吸收体失效等情况下需要拆卸第一吸收体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
46.可选地，所述第二卡槽12包括第一前端121、第一中段122和第一底端123，所述第一吸收体2的侧边适于从所述第一前端121插入所述第二卡槽12，所述第一前端121至所述第一中段122所述第二卡槽12的槽宽渐小，所述第一底端123呈圆弧状。
47.具体地，在本实施例中，结合图2所示，第二卡槽12包括第一前端121、第一中段122和第一底端123，其中，第一吸收体2安装时，将第一吸收体2的侧边对准两侧的第二卡槽12，第一吸收体2的侧边从第二卡槽12的第一前端121插入第二卡槽12，从第二卡槽12的第一前端121至第一中段122，第二卡槽12的槽宽渐小，有利于第一吸收体2的安装及拆卸过程，第二卡槽12的第一底端123呈圆弧状，有利于第一吸收体2的安装及姿态调整。
48.在本实施例中，通过设置从第二卡槽的第一前端至第一中段，第二卡槽的槽宽渐小，有利于第一吸收体的安装及拆卸过程，以及第二卡槽的第一底端呈圆弧状，有利于第一吸收体的安装及姿态调整。
49.可选地，所述支架1与所述透光体3可拆卸连接，所述支架1上设置第一卡槽11，所述透光体3的侧边适于卡设在所述第一卡槽11内。
50.具体地，在本实施例中，结合图2所示，支架1与所述透光体3可拆卸连接，支架1上设置第一卡槽11，透光体3的侧边适于卡设在所述第一卡槽11内；透光体3的安装情况可以是：将两侧的支架1对称设置且暂时固定，两侧支架1之间留有与透光体3宽度等长的距离，将透光体3的一侧边对准一侧的第一卡槽11，沿着第一卡槽11的延伸方向将透光体3插到底，从而完成透光体3与支架1的装配，在透光体3失效等情况下需要拆卸第一吸收体2时，按照安装的逆过程操作即可。
51.在本实施例中，通过设置透光体的侧边卡设在第一卡槽内，有利于透光体的安装及拆卸过程，在透光体失效等情况下需要拆卸透光体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
52.可选地，所述第一卡槽11包括第二前端111和第二底端113，所述透光体3的侧边适于从所述第二前端111插入所述第一卡槽11，所述第二前端111至所述第二底端113所述第一卡槽11的槽宽渐小，所述第二底端113呈圆弧状。
53.具体地，在本实施例中，结合图2所示，第一卡槽11包括第二前端111和第二底端113，其中，透光体3安装时，将透光体3的一侧边对准一侧的第一卡槽11，透光体3的侧边从第一卡槽11的第二前端111插入第一卡槽11，从第一卡槽11的第二前端111至第二底端113，第一卡槽11的槽宽渐小，有利于透光体3的安装及拆卸过程，第一卡槽11的第二底端113呈圆弧状，有利于透光体3的安装及姿态调整。
54.在本实施例中，通过设置从第一卡槽的第二前端至第二底端，第一卡槽的槽宽渐小，有利于透光体的安装及拆卸过程，以及第一卡槽的第二底端呈圆弧状，有利于透光体的安装及姿态调整。
55.可选地，所述支架1与所述第二吸收体4可拆卸连接，所述支架1上设置第三卡槽13，所述第二吸收体4的侧边适于卡设在所述第三卡槽13内。
56.结合图2所示，支架1与第二吸收体4可拆卸连接，支架1上设置第三卡槽13，第二吸收体4的侧边适于卡设在第三卡槽13内；第二吸收体4的安装情况可以是：将两侧的支架1对称设置且暂时固定，两侧支架1上的第三卡槽13延伸方向相同，两侧支架1之间留有与第二吸收体4宽度等长的距离，将第二吸收体4的侧边对准两侧的第三卡槽13，沿着第三卡槽13的延伸方向将第二吸收体4插到底，从而完成第二吸收体4与支架1的装配，在第二吸收体4失效等情况下需要拆卸第二吸收体4时，按照安装的逆过程操作即可。
57.在本实施例中，通过设置第二吸收体的侧边卡设在第三卡槽内，有利于第二吸收体的安装及拆卸过程，在第二吸收体失效等情况下需要拆卸第二吸收体时，能够及时更换，从而保证吸收散射光的有效性。
58.可选地，所述第三卡槽13包括第三前端131、第三中段132和第三底端133，所述第二吸收体4的侧边适于从所述第三前端131插入所述第三卡槽13，所述第三前端131至所述第三中段132所述第三卡槽13的槽宽渐小，所述第三底端133呈圆弧状。
59.具体地，在本实施例中，结合图2所示，第三卡槽13包括第三前端131、第三中段132和第三底端133，其中，第二吸收体4安装时，将第二吸收体4的侧边对准两侧的第三卡槽13，第二吸收体4的侧边从第三卡槽13的第三前端131插入第三卡槽13，从第三卡槽13的第三前端131至第三中段132，第三卡槽13的槽宽渐小，有利于第二吸收体4的安装及拆卸过程，第三卡槽13的第三底端133呈圆弧状，有利于第二吸收体4的安装及姿态调整。
60.在本实施例中，通过设置从第三卡槽的第三前端至第三中段，第三卡槽的槽宽渐小，有利于第二吸收体的安装及拆卸过程，以及第三卡槽的第三底端呈圆弧状，有利于第二吸收体的安装及姿态调整。
61.可选地，所述散射光吸收装置还包括挡块5，所述挡块51包括第一挡块51、第二挡块52和第三挡块53，所述第一挡块51用于配合紧固件固定所述第一吸收体2，所述第二挡块52用于配合紧固件固定所述透光体3，所述第三挡块53用于配合紧固件固定所述第二吸收体4。
62.具体地，在本实施例中，结合图1、图3至图5所示，散射光吸收装置还包括挡块5，所述挡块51包括第一挡块51、第二挡块52和第三挡块53，其中，当第一吸收体2插入到第二卡槽12后，第一挡块51配合紧固件固定第一吸收体2，当透光体3插入到第一卡槽11后，第二挡块52配合紧固件固定透光体3，当第二吸收体4插入到第三卡槽13后，第三挡块53配合紧固件固定第二吸收体4，第三挡块53同时还起到支撑散射光吸收装置的作用。
63.其中，第一挡块51、第二挡块52和第三挡块53优选为橡胶挡块，作为弹性保护元件防止第一吸收体、透光体和第二吸收体等玻璃损伤。
64.其中，散射光吸收装置可以放置在玻璃支撑座上，以增加第二吸收体4与放置平台的距离。
65.在本实施例中，通过设置第一挡块、第二挡块和第三挡块分别固定第一吸收体、透光体和第二吸收体，提高了散射光吸收装置的强度，同时防止第一吸收体、透光体和第二吸收体等玻璃损伤。
66.本发明另一实施例提供一种散射光吸收系统，包括多个如上任一项所述的散射光吸收装置，多个所述散射光吸收装置沿光路串联设置，任意两个所述散射光吸收装置的波长吸收范围不完全相同。
67.具体地，在本实施例中，结合图6所示，散射光吸收系统包括多个沿光路串联设置的散射光吸收装置，单个散射光吸收装置对于散射光的吸收效率大于90％，若两个散射光吸收装置沿光路串联设置，则对于散射光的吸收效率大于99％，依次类推。以图6所示的沿光路串联设置的两个散射光吸收装置为例，两个散射光吸收装置之间的透光体3共用，顶部的透光体3可采用整块透明玻璃盖板，散射光可从左侧的透光体3射入散射光吸收系统，首先经过左侧的第一吸收体2进行吸收，再依次经过中间的透光体3和右侧的第一吸收体2再次被吸收，最后从右侧的透光体3射出，第二吸收体4可作为辅助吸收，由于两个散射光吸收装置内部均为密闭空间，第一吸收体2吸收散射光时产生的颗粒污染物会留在密闭空间内。
68.其中，作为散射光吸收装置中的主要吸收散射光的部件，第一吸收体2和第二吸收体4可采用不同吸收波长的吸收玻璃，吸收玻璃分为多种类别，按照特定波长来划分吸收玻璃类别，并不是说只是吸收某种特定波长，比如特定波长为355nm的吸收玻璃不是吸收355nm就不吸收1056nm的光了，只是吸收355nm的效果更好，其余波长吸收的少。由于玻璃属
于透光的介质，一方面吸收某波长的光时终究会有残余，另一方面可能有别的波长的光吸收的少，存在残留，因此设置沿光路串联设置的多个散射光吸收装置组成散射光吸收系统，能够实现对不同波长散射光的有效吸收。
69.在本实施例中，通过设置多个沿光路串联设置的散射光吸收装置组成散射光吸收系统，能够实现对不同波长散射光的有效吸收。
70.虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。