一种消散斑装置、激光投影成像系统及激光照明成像系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113835232A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202111161012.9(22)申请日2021.09.30(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人陈修国宋黎宣刘世元陈超盛胜王才刘硕(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人许恒恒(51)Int.Cl.G02B27/48(2006.01)G02B27/09(2006.01)G03B21/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种消散斑装置、激光投影成像系统及激光照明成像系统(57)摘要本发明公开了一种消散斑装置、激光投影成像系统及激光照明成像系统。所述装置包括：沿激光光路依次设置的第一汇聚透镜、旋转散射片组件、第二汇聚透镜、反射式光纤耦合器、多模光纤和振动光纤组件；所述第一汇聚透镜用于将激光发出的平行光汇聚到旋转散射片组件中旋转的散射片上，所述第二汇聚透镜用于将经过散射片的散射光以平行光射出，所述平行光进入反射式光纤耦合器后被耦合进入多模光纤，所述振动光纤组件用于使多模光纤振动。本发明优化消散斑光路和光学元件，解决了目前消散斑的效果有限，不适用于采用激光作为照明光源的成像仪器中的问题。CN113835232ACN113835232A权利要求书1/1页1.一种消散斑装置，其特征在于，包括：沿激光光路依次设置的第一汇聚透镜(3)、旋转散射片组件(I)、第二汇聚透镜(10)、反射式光纤耦合器(14)、多模光纤(15)和振动光纤组件(II)；所述第一汇聚透镜(3)用于将激光发出的平行光汇聚到旋转散射片组件(I)中旋转的散射片(9)上，所述第二汇聚透镜(10)用于将经过散射片(9)的散射光以平行光射出，所述平行光进入反射式光纤耦合器(14)后被耦合进入多模光纤(15)，所述振动光纤组件(II)用于使多模光纤(15)振动。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一汇聚透镜(3)与散射片(9)之间的距离为第一汇聚透镜(3)的焦距，所述反射式光纤耦合器(14)为抛物面反射式光纤耦合器。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动光纤组件(III)还包括振动杆(17)，该振动杆(17)一端与多模光纤(15)连接，另一端穿过直线导轨(16)通过连杆(20)与偏心轮(18)连接，所述偏心轮(18)与直流电动机(19)连接。4.根据权利要求1‑3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第二汇聚透镜调节组件(11)，所述第二汇聚透镜调节组件(11)为与第二汇聚透镜(10)连接的位移台，所述位移台用于调节第二汇聚透镜(10)在X、Y、Z方向上的位移，使得散射片(9)上的汇聚光斑与第二汇聚透镜(10)的焦点重合。5.根据权利要求1‑3任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括与反射式光纤耦合器(14)连接的五轴调整架(12)，用于调节反射式光纤耦合器(14)在X、Y两个方向的位移和以X、Y、Z轴为法线方向的角度。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转散射片组件(I)还包括步进电机(5)和散射片同步器(8)，散射片同步器(8)一端与步进电机(5)的主轴固连，另一端设置散射片(9)。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述散射片(9)的转速不低于3000rpm；所述多模光纤(15)的振动频率不低于50Hz。8.一种激光投影成像系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1‑7所述的消散斑装置。9.一种激光照明成像系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1‑7所述的消散斑装置。10.根据权利要求9所述的激光照明成像系统，其特征在于，所述系统为显微镜、成像椭偏仪或层析散射仪。2CN113835232A说明书1/5页一种消散斑装置、激光投影成像系统及激光照明成像系统技术领域[0001]本发明属于激光技术领域，更具体地，涉及一种消散斑装置、激光投影成像系统及激光照明成像系统。背景技术[0002]激光是一种受激辐射光源，具有很高的光子简并度，与普通光源相比，激光具有方向性好、单色性佳、相干性强和亮度高等特点。随着激光技术与荧光材料技术的不断发展，激光光源由单一的单色激光器发展成可产生连续光谱的白激光器，进而激光显示、激光测量和激光照明等技术开始被广泛应用。但同时，激光相干性极强的特点也给其在应用中带来了散斑。激光散斑是指当激光经过粗糙表面反射或者经过不均匀介质透射后，在观察点出现的明暗相间的颗粒状图案。因为一般物体表面相对于激光波长的纳米量级而言相当粗糙，所以物体各点的子波到观察点的相位是随机分布的，子波之间就会发生相干叠加，光强便会随机的增强或减弱。[0003]无论是在激光投影显示，还是在以激