CN210181309U - 一种实现圆形均匀光斑的光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种实现圆形均匀光斑的光学系统，包括特种光纤和球透镜，所述特种光纤的出光口位于所述球透镜的焦点上，使得准直后的光束发散角为18°～24°。本实用新型实现的圆形光斑均匀性高，光学系统简单微小，光学系统使用的波长范围广，可以同时产生多个波长的均匀光斑。

Description

一种实现圆形均匀光斑的光学系统

技术领域

本实用新型属于光学设备技术领域，具体涉及一种实现圆形均匀光斑的光学系统。

背景技术

目前获得均匀激光光斑的方法常及缺陷如下：

1、采用毛玻璃扩散片或者乳色玻璃扩散片，传输效率低，光斑均匀性差，尤其是采用激光光源时，光斑呈现中心强边缘弱的分布；

2、采用衍射全息光栅，其传输效率可以达到90％，也可以产生各种形状的光斑，但透过的激光光束会在中心产生衍射亮斑，匀光效果差，光斑颗粒感强；

3、采用微透镜阵列组合，只能在焦平面上获得均匀光斑，光斑均匀性可以达到90％以上，但其光学系统复杂，制作微透镜阵列工艺复杂，成本高；

4、采用导光棒或者液体光导管，光斑均匀性高，但传输效率一般低于80％，同时液体光导管寿命低。

总之，目前尚未有提供光斑均匀性≥90％，同时采用柔性光纤输出，传输效率≥90％，光学系统简单、出光口小巧轻便以及使用寿命长的实现方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种实现圆形均匀光斑的光学系统，可形成均匀性≥90％的圆形光斑。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种实现圆形均匀光斑的光学系统，包括特种光纤和球透镜，所述特种光纤的出光口位于所述球透镜的焦点上，使得准直后的光束发散角为18°～24°。

较优地，所述特种光纤的芯径为200μm～800μm，数值孔径为0.2～0.5。

较优地，所述球透镜为K9等玻璃材料，直径为2mm～5mm，焦距为1.0mm～4.0mm。

本实用新型实现的圆形光斑均匀性高，光学系统简单微小，光学系统使用的波长范围广，可以同时产生多个波长的均匀光斑。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1-特种光纤，2-球透镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的实现圆形均匀光斑的光学系统，包括特种光纤1和球透镜2，特种光纤1的出光口位于球透镜2的焦点上，使得准直后的光束发散角为18°～24°。

实施例1

特种光纤1的芯径为800μm，数值孔径为0.5；

球透镜2为K9材料，直径为3mm，焦距为2.2mm；

激光经过该光学系统后，在1m处形成一个直径为0.3m～0.4m、均匀性≥90％的圆形光斑。

实施例2

特种光纤1的芯径为800μm，数值孔径为0.5；

球透镜2为K9材料，直径为4mm，焦距为2.9mm；

激光经过该光学系统后，在1m处形成一个直径为0.3m～0.4m、均匀性≥90％的圆形光斑。

实施例3

特种光纤1的芯径为600μm，数值孔径为0.5；

球透镜2为K9材料，直径为3mm，焦距为2.2mm；

激光经过该光学系统后，在1m处形成一个直径为0.3m～0.4m、均匀性≥90％的圆形光斑。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种实现圆形均匀光斑的光学系统，其特征在于：包括特种光纤(1)和球透镜(2)，所述特种光纤(1)的出光口位于所述球透镜(2)的焦点上，使得准直后的光束发散角为18°～24°。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述特种光纤(1)的芯径为200μm～800μm，数值孔径为0.2～0.5。

3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于：所述球透镜(2)为K9等玻璃材料，直径为2mm～5mm，焦距为1.0mm～4.0mm。

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