透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法，其中，裝置包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測(cè)透鏡同光軸設(shè)置在入射模塊和反射模塊之間，反射模塊與被測(cè)透鏡相對(duì)固定且能夠沿光軸方向一同移動(dòng)；入射模塊用于將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將匯聚光傳輸給被測(cè)透鏡，入射模塊還用于折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；反射模塊用于反射透過被測(cè)透鏡的光；接收模塊用于接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。本發(fā)明提供的透鏡前端角度測(cè)量裝置和方法，測(cè)量精度較高。
【專利說明】透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)試技術(shù)，尤其涉及一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通信的原理是:在發(fā)送端首先將傳送的信息變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測(cè)器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。
[0003]在光纖通信系統(tǒng)中，激光器將電信息信號(hào)轉(zhuǎn)換為激光信號(hào)，再耦合到光纖中進(jìn)行傳輸。光信號(hào)的發(fā)射和接收都均需要很高的耦合效率，實(shí)現(xiàn)高耦合效率不僅要求激光器芯片具有小的發(fā)散角，還要求透鏡具有很好的聚光性及精確的前端焦距和后端焦距。特別是對(duì)于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，由于各類組裝件及工序的標(biāo)準(zhǔn)化，光收發(fā)器件中透鏡焦距的微小偏移會(huì)給整個(gè)器件的光功率帶來很大的影響，因此，需要精確控制透鏡的焦距，以提高光收發(fā)器件的成品率。
[0004]申請(qǐng)公布號(hào)為CN102564736A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種用于測(cè)量透鏡焦距的裝置，如圖1所示，該裝置包括光源模塊10、反射模塊20和接收模塊30，待測(cè)透鏡40和反射模塊20依次設(shè)置在光源模塊10輸出的光路上，光源模塊10的出光面與接收模塊30的接收面共面，接收模塊30可在該平面內(nèi)平移。光源模塊10的輸出光經(jīng)待測(cè)透鏡40第一次折射后射向反射模塊20 (圖1中實(shí)線所示)，反射模塊20將光線反射，再經(jīng)上述待測(cè)透鏡40第二次折射后形成匯聚光束(圖1中虛線所示)，并由接收模塊30接收并在接收模塊30的接收面上形成光斑。調(diào)整光源模塊10、接收模塊30與待測(cè)透鏡40之間的距離，當(dāng)呈現(xiàn)在接收模塊30上的光斑最小時(shí)，測(cè)得待測(cè)透鏡40到接收模塊30的距離即為待測(cè)透鏡40的焦距。
[0005]由上述現(xiàn)有技術(shù)方案可知，反射模塊20將透過待測(cè)透鏡40的平行光反射回待測(cè)透鏡40，再通過待測(cè)透鏡40聚光后投射在接收模塊30的接收面上，通過肉眼判斷接收模塊30上的光斑達(dá)到最小時(shí)，測(cè)量待測(cè)透鏡40到接收模塊30的距離得到待測(cè)透鏡40的焦距。由于通過肉眼觀測(cè)接收模塊30上光斑的大小，因此誤差較大，導(dǎo)致測(cè)量的待測(cè)透鏡40焦距的精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中透鏡焦距測(cè)量裝置和方法所測(cè)得的透鏡焦距精度較低的技術(shù)缺陷。
[0007]本發(fā)明提供的一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置，包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；所述入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測(cè)透鏡同光軸設(shè)置在所述入射模塊和所述反射模塊之間，所述反射模塊與所述被測(cè)透鏡相對(duì)固定且能夠沿光軸方向一同移動(dòng)；
[0008]所述入射模塊用于將所述光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將所述匯聚光傳輸給所述被測(cè)透鏡，所述入射模塊還用于折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；
[0009]所述反射模塊用于反射透過所述被測(cè)透鏡的光；
[0010]所述接收模塊用于接收所述入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)所述反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和所述被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。[0011]本發(fā)明還提供一種透鏡前端焦距測(cè)量方法，包括:
[0012]入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測(cè)透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；
[0013]沿光軸方向上一同移動(dòng)所述反射模塊和被測(cè)透鏡，接收模塊檢測(cè)所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度；
[0014]當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述被測(cè)透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ；當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1 ；
[0015]得到所述被測(cè)透鏡的前端焦距f，f=Z1-Z00
[0016]本發(fā)明提供的透鏡前端焦距測(cè)量裝置和方法，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測(cè)到被測(cè)透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)，當(dāng)接收模塊檢測(cè)到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)，兩者之差就是被測(cè)透鏡的前端焦距，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測(cè)透鏡，將匯聚光作為被測(cè)光，使得被測(cè)透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測(cè)反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測(cè)量被測(cè)透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測(cè)得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測(cè)的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測(cè)量被測(cè)透鏡的前端焦距的精度較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種用于測(cè)量透鏡焦距的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量方法的流程圖；
[0021]圖5為圖4所示實(shí)施例中步驟100的一種【具體實(shí)施方式】的流程圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]1-光源模塊； 2-入射模塊； 3-反射模塊；
[0024]4-接收模塊； 5-位置控制臺(tái)；6-控制系統(tǒng)；
[0025]21-偏振分光鏡；22-第一透鏡；23-第二透鏡；
[0026]24-波片；41-感光器； 42-第三透鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，包括光源模塊1、入射模塊2、反射模塊3和接收模塊4 ;入射模塊2和反射模塊3同光軸設(shè)置，被測(cè)透鏡10同光軸設(shè)置在入射模塊2和反射模塊3之間，反射模塊3與被測(cè)透鏡10相對(duì)固定且能夠沿光軸方向一同移動(dòng)。
[0028]入射模塊2用于將光源模塊I發(fā)射的光變換成匯聚光，并將匯聚光傳輸給被測(cè)透鏡10，入射模塊2還用于折射反射模塊3反射的反射光和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光；反射模塊3用于反射透過被測(cè)透鏡10的光。
[0029]接收模塊4用于接收入射模塊2折射回的反射光并分別檢測(cè)反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
[0030]具體地，光源模塊I可以包括激光器和光纖，激光器的發(fā)射口與光纖的一端連接，光纖的另一端用于向入射模塊2發(fā)射光束，光纖發(fā)射的光可以視為點(diǎn)發(fā)散光。當(dāng)然，光源模塊I也可以為其他能夠發(fā)射光束的光源器件。反射模塊4可以為平面反射鏡。
[0031]入射模塊2可以有多種實(shí)現(xiàn)形式，可以通過不同光學(xué)器件組合，將光源模塊I發(fā)射的光變換成匯聚光，并且還可以實(shí)現(xiàn)折射反射模塊3反射的反射光和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光。
[0032]接收模塊4可以包括感光器41 ;感光器41用于分別檢測(cè)反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度。具體地，感光器41可以為CCD(Charge-coupled Device電荷稱合元件)感光器，通過CCD感光器檢測(cè)反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)然，感光器41也可以為其他形式具有檢測(cè)光強(qiáng)功能的感光器，在此不再一一舉例。該透鏡前端焦距測(cè)量裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過接收模塊分別檢測(cè)反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測(cè)到被測(cè)透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，可以通過人工記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測(cè)到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，可以通過人工記錄記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1，通過人工方式計(jì)算Z1與Ztl之差，兩者之差就是被測(cè)透鏡的前端焦距。
[0033]另外，還可以通過自動(dòng)控制技術(shù)，當(dāng)接收模塊檢測(cè)到被測(cè)透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，自動(dòng)記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測(cè)到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，自動(dòng)記錄記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1,自動(dòng)計(jì)算出21與4之差，兩者之差就是被測(cè)透鏡的前端焦距。本實(shí)施例提供的透鏡前焦距測(cè)量裝置，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測(cè)透鏡，將匯聚光作為被測(cè)光，使得被測(cè)透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測(cè)反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測(cè)量被測(cè)透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測(cè)得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測(cè)的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測(cè)量被測(cè)透鏡的前端焦距的精度較高。
[0034]在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，入射模塊2可以包括偏振分光鏡21 ;偏振分光鏡21用于透過光源模塊I發(fā)射的光并折射反射模塊3反射的反射光和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光。偏振分光鏡21可以直接透過O光,不對(duì)O光產(chǎn)生折射,偏振分光鏡21可以對(duì)e光可以產(chǎn)生90°的折射。O光就是尋常光，沿不同方向傳播速度相同，O光的振動(dòng)方向垂直于O光的主平面。e光沿不同方向傳播速率不同,e光的振動(dòng)方向在e光的主平面內(nèi)。
[0035]本實(shí)施例中，可以通過偏振分光鏡21透過光源模塊I發(fā)出的光，并折射反射模塊3反射的反射光和被測(cè)透鏡10前端面反射的反射光。
[0036]入射模塊2還包括第一透鏡22,第一透鏡22與偏振分光鏡21同軸設(shè)置,第一透鏡22位于光源模塊I和偏振分光鏡21之間,用于對(duì)光源模塊I發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光，并將平行光傳輸給偏振分光鏡21。優(yōu)選地,第一透鏡22可以為準(zhǔn)直透鏡,第一透鏡22與光源模塊I中的光纖端部的距離等于第一透鏡22的前端焦距，也就是說，光源模塊I中的光纖發(fā)光點(diǎn)處于第一透鏡22的前端焦點(diǎn)處,第一透鏡22可以將光源模塊I發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直為平行光。
[0037]入射模塊2還包括第二透鏡23，第二透鏡23與第一透鏡22同軸設(shè)置，第二透鏡23位于偏振分光鏡21和被測(cè)透鏡10之間，用于對(duì)透過偏振分光鏡21的光進(jìn)行匯聚，并將匯聚后的光發(fā)給被測(cè)透鏡10，優(yōu)選地，第二透鏡23可以為準(zhǔn)直透鏡。
[0038]進(jìn)一步地，入射模塊2還包括設(shè)置于偏振分光鏡21與第二透鏡23之間的波片24 ；波片24用于改變透過偏振分光鏡21的光的振動(dòng)方向、反射模塊3反射回來的反射光的振動(dòng)方向和被測(cè)透鏡10前端面反射回來的反射光的振動(dòng)方向。優(yōu)選地，波片24可以為1/4波片，該1/4波片用于將透過偏振分光鏡21的平行光的振動(dòng)方向、反射模塊3反射回來的反射光的振動(dòng)方向和被測(cè)透鏡前端面10反射回來的反射光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)45度。
[0039]上述實(shí)施例中，光源模塊I發(fā)射的光經(jīng)過第一透鏡22準(zhǔn)直為平行光，該平行光可以為O光,透過第一透鏡22的平行光可以透過偏振分光鏡21,透過偏振分光鏡21的平行光經(jīng)過1/4波片，將該平行光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)45度，進(jìn)入第二透鏡23，第二透鏡23將平行光匯聚。經(jīng)過被測(cè)透鏡10和反射模塊3反射的反射光再一次經(jīng)過1/4波片，1/4波片將反射光的振動(dòng)方向再次旋轉(zhuǎn)45度,反射光變成與O光振動(dòng)方向正交的e光,反射光經(jīng)偏振分光鏡21折射90度后進(jìn)入接收模塊4。
[0040]上述實(shí)施例中，通過第一透鏡22和第二透鏡23將光源模塊I發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成匯聚光并傳輸給被測(cè)透鏡10和反射模塊3，將匯聚光作為被測(cè)光，使得被測(cè)透鏡10和反射模塊3反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊4檢測(cè)反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測(cè)量被測(cè)透鏡前端焦距的精度。
[0041]在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，可以將反射模塊3設(shè)置于被測(cè)透鏡10的后端焦點(diǎn)處。當(dāng)光源模塊I采用激光器時(shí)，激光器發(fā)出的光為高斯光束，透過被測(cè)透鏡10的光也為高斯光束，該高斯光束的束腰位于被測(cè)透鏡10的后端焦點(diǎn)處。將反射模塊3設(shè)置在被測(cè)透鏡10的后端焦點(diǎn)處，使得反射模塊3的反射面位于高斯光束的束腰處，可以提高發(fā)射模塊3反射的反射光強(qiáng)度，更有利于接收模塊4檢測(cè)反射模塊3反射的反射光強(qiáng)度。
[0042]優(yōu)選地，接收模塊4還包括第三透鏡42 ;第三透鏡42設(shè)置在偏振分光鏡21和感光器41之間,用于匯聚偏振分光鏡21折射出來的光,第三透鏡42也可以為準(zhǔn)直透鏡。由于接收模塊4還第三透鏡42,可以匯聚振分光鏡21折射出來的光,再傳輸給感光器41,因此可以減小感光器41的接收面積，并且可以提高感光器41的檢測(cè)精度。
[0043]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，該透鏡前端焦距測(cè)量裝置還包括位置控制臺(tái)5 ;反射模塊3和被測(cè)透鏡10固定設(shè)置在位置控制臺(tái)5上，位置控制臺(tái)5用于調(diào)整反射模塊3和被測(cè)透鏡10沿光軸方向的位置并能標(biāo)示反射模塊3的位置坐標(biāo)值。本實(shí)施例中，通過位置控制臺(tái)5驅(qū)動(dòng)被測(cè)透鏡10及反射模塊3 —通運(yùn)動(dòng)，并且可以精確確定反射模塊3的位置坐標(biāo)，可以進(jìn)一步提高透鏡前端焦距測(cè)量裝置測(cè)量透鏡前端角度的精度。
[0044]本實(shí)施例中，光源模塊I中的激光器可以為發(fā)射半導(dǎo)體激光器芯片，具體地可以為未封帽TO，TO是半導(dǎo)體激光器的一種標(biāo)準(zhǔn)封裝方式。被測(cè)透鏡10可以為TO封裝用非球透鏡。位置控制臺(tái)5可以為多維位置控制臺(tái)，至少可進(jìn)行4維位置調(diào)整，即上下、左右、前后及被測(cè)透鏡10的面外偏轉(zhuǎn)。激光器芯片發(fā)射的光束通常為線偏振光，可以精確控制激光器芯片與偏振分光鏡21的空間位置,使得激光器芯片發(fā)射的線偏振光經(jīng)過偏振分光鏡21時(shí)不被折射，也就是相對(duì)于偏振分光鏡21為O光。
[0045]被測(cè)透鏡10可以通過透鏡夾具固定在位置控制臺(tái)5上，反射模塊3也固定在位置控制臺(tái)5上，被測(cè)透鏡10和反射模塊3與入射模塊2同光軸，反射模塊3可以為平面反光鏡，該平面反光鏡位于被測(cè)透鏡10的后端焦點(diǎn)處。接收模塊4可以包括CCD感光器，由于被測(cè)透鏡10位置稍有偏移，則被測(cè)透鏡10前端面和反射模塊3反射的反射光會(huì)在CCD感光器端形成較大位置偏移，因而該CCD感光器的面積應(yīng)足夠大，可使降低測(cè)試難度，具體地，CCD感光器的面積可以設(shè)置為20mm X 20mm。
[0046]進(jìn)一步地，如圖3所示，該透鏡前端焦距測(cè)量裝置還包括控制系統(tǒng)6 ;控制系統(tǒng)6用于控制位置控制臺(tái)5的位置，并讀取接收模塊4中的CCD感光器檢測(cè)的反射光的強(qiáng)度以及反射模塊3的位置坐標(biāo)值。本實(shí)施例通過控制系統(tǒng)6能夠精確控制位置控制臺(tái)5的位置，并且通過控制系統(tǒng)6能夠精確讀取接收模塊中的CCD感光器檢測(cè)的反射光的強(qiáng)度以及發(fā)射模塊3的位置坐標(biāo)值，并且能夠精確自動(dòng)計(jì)算出被測(cè)透鏡的前端焦距，可以進(jìn)一步提高透鏡前端焦距測(cè)量裝置測(cè)量透鏡前端角度的測(cè)量精度。
[0047]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量方法的流程圖，如圖4所示，本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量方法，應(yīng)用上述實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量對(duì)被測(cè)透鏡的前端焦距進(jìn)行測(cè)量，該方法包括:
[0048]步驟100，入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測(cè)透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光。
[0049]具體地，光源模塊可以為激光器芯片，具體為未封冒的T0，反射模塊可以為平面反光鏡，被測(cè)透鏡可以為以TO封裝用非球透鏡。
[0050]步驟200，沿光軸方向上一同移動(dòng)所述反射模塊和被測(cè)透鏡，接收模塊檢測(cè)所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
[0051]具體地:通過控制系統(tǒng)控制位置控制臺(tái)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)反射模塊和被測(cè)透鏡沿光軸方向移動(dòng)；控制系統(tǒng)控制感光器檢測(cè)偏振分光鏡折射的反射光的強(qiáng)度。
[0052]圖5為圖4所示實(shí)施例中步驟100的一種【具體實(shí)施方式】的流程圖。如圖5所示，優(yōu)選地，步驟100可以包括:
[0053]步驟101，第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚。具體地:第一透鏡將光源模塊發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直成平行光。該平行光為線偏振光，通過精確控制激光器芯片與偏振分光鏡的空間位置，使得激光器芯片發(fā)射的線偏振光經(jīng)過偏振分光鏡時(shí)不被折射，也就是相對(duì)于偏振分光鏡為O光。透過偏振分光鏡的平行光經(jīng)1/4波片將振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)45度。旋轉(zhuǎn)45度的平行光通過第二透鏡進(jìn)行匯聚。
[0054]步驟102，偏振分光鏡將反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光折射。
[0055]步驟300，當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述被測(cè)透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ;當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1。
[0056]具體地，當(dāng)感光器檢測(cè)到所述被測(cè)透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，控制系統(tǒng)讀取位置控制臺(tái)的位置坐標(biāo)值Ztl;需要說明的是，被測(cè)透鏡前端面與第二透鏡發(fā)出的匯聚光的焦點(diǎn)重合時(shí)，感光器檢測(cè)到所述被測(cè)透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大。當(dāng)感光器檢測(cè)到反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，控制系統(tǒng)讀取位置控制臺(tái)的位置坐標(biāo)值
[0057]具體操作如下，控制系統(tǒng)控制位置控制臺(tái)移動(dòng)，沿光軸方向調(diào)整被測(cè)透鏡和反射模塊的位置，使被測(cè)透鏡的前端面在第二透鏡匯聚的入射光焦點(diǎn)附件移動(dòng)，被測(cè)透鏡前端面反射的反射光可經(jīng)1/4波片再次旋轉(zhuǎn)45°，從而與入射光偏振態(tài)垂直，從而經(jīng)偏振分光鏡可進(jìn)行90°折射，折射后的光束經(jīng)第三透鏡匯聚后可被CCD感光器探測(cè)。通過CCD感光器掃描被測(cè)透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度，當(dāng)感光器探測(cè)光強(qiáng)最強(qiáng)時(shí)，記錄位置控制臺(tái)的位置坐標(biāo)值Ztl,也就是反射模塊的位置坐標(biāo)值Z。。
[0058]控制系統(tǒng)控制位置控制臺(tái)繼續(xù)移動(dòng)，使得位置控制臺(tái)帶動(dòng)被測(cè)透鏡和反射模塊沿光軸方向遠(yuǎn)離入射光焦點(diǎn)，通過CCD感光器掃描反射模塊反射的反射光光強(qiáng)，當(dāng)入射光焦點(diǎn)與被測(cè)透鏡焦點(diǎn)重合則反射模塊反射的反射光強(qiáng)最大，記錄位置控制臺(tái)的位置坐標(biāo)值Z1,也就是反射模塊的位置坐標(biāo)值Z。。
[0059]步驟400，得到所述被測(cè)透鏡的前端焦距f，f=Z1-Z0O
[0060]被測(cè)透鏡相對(duì)于激光器芯片的前端焦距為J=Z1-Ztlt5即說明將被測(cè)激光器芯片表面與被測(cè)透鏡的前端面間距設(shè)置為f時(shí)，可獲得最佳的聚光效果。
[0061]本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測(cè)量方法，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測(cè)到被測(cè)透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測(cè)到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1，兩者之差就是被測(cè)透鏡的前端焦距，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測(cè)透鏡，將匯聚光作為被測(cè)光，使得被測(cè)透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測(cè)反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測(cè)量被測(cè)透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測(cè)得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測(cè)的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測(cè)量被測(cè)透鏡的前端焦距的精度較高。
[0062]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫罔本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；所述入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測(cè)透鏡同光軸設(shè)置在所述入射模塊和所述反射模塊之間，所述反射模塊與所述被測(cè)透鏡相對(duì)固定且能夠沿光軸方向一同移動(dòng)； 所述入射模塊用于將所述光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將所述匯聚光傳輸給所述被測(cè)透鏡，所述入射模塊還用于折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測(cè)透鏡前端面反射的反射光； 所述反射模塊用于反射透過所述被測(cè)透鏡的光； 所述接收模塊用于接收所述入射模塊折射回的反射光并分別檢測(cè)所述反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和所述被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，所述反射模塊位于所述被測(cè)透鏡的后端焦點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于， 所述入射模塊包括偏振分光鏡； 所述偏振分光鏡用于透過所述光源模塊發(fā)射的光并折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測(cè)透鏡前端面反射的反射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括第一透鏡，所述第一透鏡位于所述光源模塊和所述偏振分光鏡之間，用于對(duì)所述光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光，并 將所述平行光傳輸給所述偏振分光鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括第二透鏡，所述第二透鏡位于所述偏振分光鏡和所述被測(cè)透鏡之間，用于對(duì)透過所述偏振分光鏡的光進(jìn)行匯聚，并將匯聚后的光發(fā)給所述被測(cè)透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括設(shè)置于所述偏振分光鏡與第二透鏡之間的波片；所述波片用于改變透過所述偏振分光鏡的光的振動(dòng)方向、反射模塊反射回來的反射光的振動(dòng)方向和被測(cè)透鏡前端面反射回來的反射光的振動(dòng)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透鏡前端焦距測(cè)量裝置，其特征在于，所述波片為1/4波片，所述1/4波片用于將透過所述偏振分光鏡的平行光的振動(dòng)方向、反射模塊反射回來的反射光的振動(dòng)方向和被測(cè)透鏡前端面反射回來的反射光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)45度。
8.—種透鏡前端焦距測(cè)量方法，其特征在于，包括: 入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測(cè)透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光； 沿光軸方向上一同移動(dòng)所述反射模塊和被測(cè)透鏡，接收模塊檢測(cè)所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度； 當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述被測(cè)透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ;當(dāng)所述接收模塊檢測(cè)到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1 ； 得到所述被測(cè)透鏡的前端焦距f，f=z1-z0O
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透鏡前端焦距測(cè)量方法，其特征在于，所述入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給所述被測(cè)透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光，包括: 第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚； 偏振分光鏡將反射模塊反射的反射光和被測(cè)透鏡前端面反射的反射光折射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透鏡前端焦距測(cè)量方法，其特征在于，所述第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚，包括:第一透鏡將光源模塊發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直成平行光； 透過偏振分光鏡的平行光經(jīng)1/4波片將振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)45度； 旋轉(zhuǎn)45度的平行光通過第二透鏡進(jìn)行匯聚。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103630337SQ201310661464
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】楊健, 李善文, 陳拓 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司