本實用新型屬于光學(xué)工程技術(shù)，具體涉及到一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器，通過不同尺寸的光具組匹配安裝，在不改變光束相角的情況下，可實現(xiàn)光束遮攔比的調(diào)節(jié)，并在遮攔比調(diào)節(jié)時保持光束微能量損耗和仿形特征。

背景技術(shù)：

在光學(xué)工程中，很多跟瞄發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，都具有中心遮攔。如果光束本身的遮攔比和光學(xué)系統(tǒng)的遮攔比不匹配，會導(dǎo)致光束切邊或傳輸效率下降等問題。一般會針對特定遮攔比的光束設(shè)計特定的光學(xué)系統(tǒng)，或者采用損失光束部分能量的變通方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器，并在遮攔比調(diào)節(jié)時保持微能量損耗和仿形特征。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器，它包括集成鏡筒、光具A、光具B、全透鏡、光具A壓環(huán)、光具B壓環(huán)以及全透鏡壓環(huán)；

光具A反射面一側(cè)具有圓周均布成90°夾角的反射面，光具A中部中空，便于光束穿過，光具B反射面一側(cè)同樣具有圓周均布成90°夾角的反射面；

光具A通過光具A壓環(huán)安裝固定在集成鏡筒上，光具B與全透鏡通過光具B壓環(huán)集成在一起，然后作為一個整體通過全透鏡壓環(huán)安裝固定在集成鏡筒上組成調(diào)節(jié)器，光具A與光具B在集成鏡筒內(nèi)是同軸安裝固定方式。

作為優(yōu)選方式，集成鏡筒上設(shè)置有第一安裝槽和第二安裝槽，第一安裝槽用于安裝光具A，第二安裝槽用于安裝光具B和全透鏡。

作為優(yōu)選方式，第一安裝槽和第二安裝槽之間設(shè)置有凸臺。

作為優(yōu)選方式，凸臺為圓環(huán)狀，避免遮擋光束。

作為優(yōu)選方式，凸臺與集成鏡筒一體成型。

作為優(yōu)選方式，第一安裝槽和第二安裝槽的槽壁上均設(shè)置有內(nèi)螺紋，光具A壓環(huán)外壁設(shè)置有與第一安裝槽內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋，全透鏡壓環(huán)外壁設(shè)置有與第二安裝槽內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋。

作為優(yōu)選方式，全透鏡上設(shè)置有圓形缺口，光具B同軸心裝入全透鏡圓形缺口內(nèi)并與光具B壓環(huán)通過螺釘連接使光具B與全透鏡通過光具B壓環(huán)集成在一起。

本實用新型的有益效果是：本實用新型光束在經(jīng)過調(diào)節(jié)器后，其相角保持不變，同時光束能量通過率高，損耗小，并保持了仿形特征。

附圖說明

圖1為本實用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的光路傳遞示意圖；

圖3為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型的光路幾何關(guān)系圖；

圖中，1、集成鏡筒；2、光具A；3、光具B；4、全透鏡；5、光具A壓環(huán)；6、光具B壓環(huán)；7、全透鏡壓環(huán)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1～圖5所示，一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器，它包括集成鏡筒1、光具A2、光具B3、全透鏡4、光具A壓環(huán)5、光具B壓環(huán)6以及全透鏡壓環(huán)7；

光具A2反射面一側(cè)具有圓周均布成90°夾角的反射面，光具A2中部中空，便于光束穿過，光具B3反射面一側(cè)同樣具有圓周均布成90°夾角的反射面；

光具A2通過光具A壓環(huán)5安裝固定在集成鏡筒1上，光具B3與全透鏡4通過光具B壓環(huán)6集成在一起，然后作為一個整體通過全透鏡壓環(huán)7安裝固定在集成鏡筒1上組成調(diào)節(jié)器，光具A2與光具B3在集成鏡筒1內(nèi)是同軸安裝固定方式。光具A2通過壓環(huán)固定在集成鏡筒1上，同樣的，光具B3與全透鏡4作為一個整體通過壓環(huán)固定在集成鏡筒1上，兩部分在鏡筒內(nèi)是同軸心安裝。如圖1所示，本實用新型還包括安裝座，安裝座上設(shè)置有安裝孔。集成鏡筒1設(shè)置在安裝座上。

如圖5所示，由光路幾何關(guān)系可以看出，環(huán)形光束截面沿徑向方向是等光程傳輸?shù)?，故光束相角保持不變。在光束遮攔比調(diào)節(jié)時，沒有對光束遮擋或散射，能量通過率高，損耗小。

光具A2與光具B3結(jié)構(gòu)上都具有圓周均布成90°夾角的反射面，實心光束(遮攔比為0)或遮攔比較小的光束從光具A2沿著鏡筒軸線方向同心射入，先后經(jīng)過光具B3、光具A2兩次全反射，然后沿著入射光的方向發(fā)射出去，經(jīng)過光具B3外環(huán)的全透鏡4出射后光束遮攔比變大；同理，光束從光具B3入射經(jīng)過調(diào)節(jié)器后，光束遮攔比變小。在光具A2具有圓周均布成90°夾角的反射面和光具B3具有圓周均布成90°夾角的反射面的成對作用下，在光束遮攔比調(diào)節(jié)時保持了仿形特征，即入射光束的內(nèi)環(huán)(靠中心部位)和出射光束的內(nèi)環(huán)互為映射。

該調(diào)節(jié)器采用一體化集成設(shè)計方式，將光具組進行模塊化設(shè)計，通過將不同尺寸的光具組在集成鏡筒1內(nèi)進行匹配安裝，即可實現(xiàn)光束的中心遮攔比調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)器同時可應(yīng)用于光束的多子束合束發(fā)射，可把不同子束的遮攔比調(diào)整為互相嵌套，為光束拼接發(fā)射提供了一種新的思路。

優(yōu)選地，集成鏡筒1上設(shè)置有第一安裝槽和第二安裝槽，第一安裝槽用于安裝光具A2，第二安裝槽用于安裝光具B3和全透鏡4。

優(yōu)選地，第一安裝槽和第二安裝槽之間設(shè)置有凸臺。

優(yōu)選地，凸臺為圓環(huán)狀，避免遮擋光束。

優(yōu)選地，凸臺與集成鏡筒1一體成型。

優(yōu)選地，第一安裝槽和第二安裝槽的槽壁上均設(shè)置有內(nèi)螺紋，光具A壓環(huán)5外壁設(shè)置有與第一安裝槽內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋，全透鏡壓環(huán)7外壁設(shè)置有與第二安裝槽內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋。

優(yōu)選地，全透鏡4上設(shè)置有圓形缺口，光具B3同軸心裝入全透鏡4圓形缺口內(nèi)并與光具B壓環(huán)6通過螺釘連接使光具B3與全透鏡4通過光具B壓環(huán)6集成在一起。

一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器實施方法，它包括如下步驟：

步驟一、根據(jù)光束遮攔比的調(diào)節(jié)要求設(shè)計研制相應(yīng)尺寸的光具A2、光具B3，以及對應(yīng)的全透鏡4；

步驟二、將光具A2同軸心裝入鏡筒內(nèi)，一側(cè)與鏡筒內(nèi)部凸臺接觸，光具A壓環(huán)5外壁與鏡筒內(nèi)壁設(shè)置有匹配的螺紋，將光具A壓環(huán)5旋入鏡筒，將光具A2壓緊在鏡筒內(nèi)部；將光具B3同軸心裝入全透鏡4圓形缺口內(nèi)，光具B壓環(huán)6置于全透鏡4背面，光具B壓環(huán)6與光具B3之間采用圓周均布螺釘連接，將壓環(huán)、透鏡、光具B3集成為一個整體；將其同軸心裝入鏡筒，一側(cè)與鏡筒內(nèi)部凸臺接觸，全透鏡壓環(huán)7外壁與鏡筒內(nèi)壁設(shè)置有匹配的螺紋，將全透鏡壓環(huán)7旋入鏡筒，將整體壓緊在鏡筒內(nèi)部；

步驟三、實心光束或遮攔比較小的光束從光具A2一側(cè)同軸心垂直射入，經(jīng)過光具B3反射，光束射入到光具A2上，經(jīng)過二次反射，形成與入射光同向的環(huán)形光束，該光束穿過光具B3外圍的全透鏡4后，形成具有一定中心遮攔比的環(huán)形光束；或者，光束從光具B3入射經(jīng)過調(diào)解器后，光束遮攔比變小。

優(yōu)選地，將集成好的調(diào)節(jié)器放置于光學(xué)調(diào)整架上，便于在光路系統(tǒng)中使用。

本實用新型在調(diào)節(jié)器集成鏡筒1內(nèi)安裝不同尺寸規(guī)格的光具與透鏡組合，可實現(xiàn)中心遮攔比的調(diào)節(jié)，可以滿足光學(xué)系統(tǒng)中對光束遮攔比的不同需求。

如圖5所示，實心光束在經(jīng)過調(diào)節(jié)器時，對光束在光具A2與光具B3的反射過程、環(huán)形光束經(jīng)過全透鏡4的透射過程的能量損失不計。

不妨設(shè)入射實心光束亮度均勻，功率密度分布歸一化為1(單位：W/m²)。半徑為r，面積πr²(單位：m²)，則入射光束總功率為πr²(單位：W)。

經(jīng)過光具組以后，環(huán)形光束的截面積為9πr²-4πr²＝5πr²(單位：m²)。

經(jīng)過光具組以后，功率密度沿環(huán)向相等，沿徑向為：

式中，x為自變量，取值從2r至3r，上式在半徑2r至3r的環(huán)域上積分：

故出射光束總功率為πr²(單位：W)。

經(jīng)過上述分析計算，可看出光束經(jīng)過調(diào)節(jié)器后，光束總功率保持不變。本實用新型主要是介紹一種保相角光束遮攔比調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)形式及特點，其相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計可靈活處理。例如光具材料的設(shè)計選取、光具組件與鏡筒的安裝集成方式等都可以進行相應(yīng)調(diào)整。通過在調(diào)節(jié)器鏡筒內(nèi)匹配安裝不同尺寸的光具組件，可實現(xiàn)光束遮攔比的調(diào)節(jié)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。