專利名稱:雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種激光火工品的光學(xué)窗口設(shè)計，具體涉及一種雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口。
背景技術(shù)：
激光點火系統(tǒng)中，激光能量通過光纖傳輸?shù)郊す饣鸸て伏c火藥劑的表面，從而將火工品引爆。激光點火系統(tǒng)的自檢測功能要求對光路連續(xù)性進(jìn)行檢測，因而需要一種激光火工品光學(xué)窗口將部分入射光反射到檢測光纖，通過光電轉(zhuǎn)換定量檢測從火工品表面反射進(jìn)入檢測光纖的光功率，從而判斷光路連續(xù)性。
傳統(tǒng)的激光火工品光學(xué)窗口是位于點火藥劑與點火光纖之間的一塊楔形平板玻璃，主要起到對藥劑的密封作用，并將一部分激光反射到檢測光纖中。這種光學(xué)窗口結(jié)構(gòu)簡單但缺點顯著從點火光纖輸出的激光存在一定的發(fā)散角，激光通過光學(xué)窗口后，激光輻射面積增大，激光輻射能量密度減小，從而導(dǎo)致激光器點火閾值功率的提高和點火可靠性裕度的降低；而且該結(jié)構(gòu)對于自檢測功能非常不利，即在這種結(jié)構(gòu)中，各個火工品的反射率隨機(jī)性很大，導(dǎo)致難以制定光路連續(xù)性檢測的定量判據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，該光學(xué)窗口克服了目前傳統(tǒng)的激光火工品光學(xué)窗口的技術(shù)缺陷，既能避免降低激光輻射功率密度，又能保證一定比例的反射光進(jìn)入檢測光纖，提高各個火工品反射率的一致性。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，該窗口包括激光器、點火光纖、探測器和檢測光纖，該窗口還包括第一自聚焦透鏡和第二自聚焦透鏡；激光器通過點火光纖與第一自聚焦透鏡連接；探測器通過檢測光纖與第一自聚焦透鏡連接；第一自聚焦透鏡和第二自聚焦透鏡并排放置且光軸同軸。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明不僅保持了點火激光功率密度、保證了點火可靠性裕度，而且有效降低了光窗口反射率的隨機(jī)性、便于實現(xiàn)反射光的定量檢測進(jìn)而提高光路連續(xù)性檢測的有效性。


圖I本發(fā)明雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口的結(jié)構(gòu)圖。
圖2本發(fā)明雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu) 的激光火工品光學(xué)窗口雙光纖接口部件示意圖。
圖中1、激光器，2、點火光纖，3、探測器，4、檢測光纖，5、光纖接口部件，6、第一自聚焦透鏡，7、第二自聚焦透鏡7，8、激光火工品，9、點火藥劑。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖I所不,雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，該窗口包括激光器I、點火光纖2、探測器3和檢測光纖4，該窗口還包括第一自聚焦透鏡6和第二自聚焦透鏡7 ；所述激光器I通過點火光纖2與第一自聚焦透鏡6連接；所述探測器3通過檢測光纖4與第一自聚焦透鏡6連接；所述第一自聚焦透鏡6和第二自聚焦透鏡7并排放置且光軸同軸。
本實施例中，激光器I分別輸出波長為808nm與980nm兩種激光，波長為808nm的激光用于引爆激光火工品8中的點火藥劑9，波長為980nm的激光用于光路檢測，兩種波長的激光通過點火光纖2傳輸，首先波長為808nm的激光依次透過第一自聚焦透鏡6和第二自聚焦透鏡7，引爆激光火工品8中的點火劑9，第一自聚焦透鏡6和第二自聚焦透鏡7距離為O. 5P (P為自聚焦透鏡的周期，與波長有關(guān))，第一自聚焦透鏡6前表面、第二自聚焦透鏡7的前表面和后表面均鍍增透膜，減小功率損失；第一自聚焦透鏡6后表面鍍?yōu)V光膜，對波長為808nm的激光起到透射作用，對波長為980nm的激光起到反射作用。波長為980nm的激光透過第一自聚焦透鏡6的前表面，經(jīng)過第一自聚焦透鏡6的后表面，反射出第一自聚焦透鏡6，通過檢測光纖4進(jìn)入探測器中，波長為980nm的激光經(jīng)過的距離也為O. 5P。光纖接口部件5的中心O與第一自聚焦透鏡6和第二自聚焦透鏡7的光軸同軸，根據(jù)自聚焦透鏡的成像原理，當(dāng)入射光是偏心入射時，經(jīng)過長度為0.5P自聚焦透鏡后，成I : I的倒像。第一自聚焦透鏡6入射前的光斑尺寸與第二自聚焦透鏡7出射后的光斑尺寸大小一致，當(dāng)入射激光功率相等時，保證照射到點火藥劑9表面的激光功率密度不減小。
權(quán)利要求
1.雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，該窗口包括激光器(I)、點火光纖(2)、探測器(3)和檢測光纖(4)，其特征在于，該窗口還包括第一自聚焦透鏡(6)和第二自聚焦透鏡(7);所述激光器(I)通過點火光纖(2)與第一自聚焦透鏡(6)連接；所述探測器(3)通過檢測光纖(4)與第一自聚焦透鏡(6)連接；所述第一自聚焦透鏡(6)和第二自聚焦透鏡(7)并排放置且光軸同軸。
2.如權(quán)利要求
I所述的雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，其特征在于，該窗口還包括光纖接口部件(5)，所述點火光纖(2)和檢測光纖(4)通過光纖接口部件(5)與第一自聚焦透鏡(6)連接。
3.如權(quán)利要求
I或2所述的雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，其特征在于，所述點火光纖(2)和檢測光纖(4)芯徑相等，點火光纖(2)和檢測光纖(4)的中心連線的中點與第一自聚焦透鏡(6)和第二自聚焦透鏡(7)的光軸同軸。
4.如權(quán)利要求
I所述的雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，其特征在于，所述第一自聚焦透鏡(6)和第二自聚焦透鏡(7)的長度均為O. 25個自聚焦透鏡周期。
5.如權(quán)利要求
I或4所述的雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，其特征在于，所述第一自聚焦透鏡￠)的前表面鍍增透膜，后表面鍍?yōu)V光膜。
6.如權(quán)利要求
I或4所述的雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口，其特征在于，所述第二自聚焦透鏡(7)前表面和后表面鍍增透膜。
專利摘要
雙自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的激光火工品光學(xué)窗口屬于一種激光火工品的光學(xué)窗口設(shè)計，該光學(xué)窗口克服了目前傳統(tǒng)的激光火工品光學(xué)窗口的技術(shù)缺陷，既能避免降低激光輻射功率密度，又能保證一定比例的反射光進(jìn)入檢測光纖，提高各個火工品反射率的一致性。該窗口包括激光器、點火光纖、探測器和檢測光纖，該窗口還包括第一自聚焦透鏡和第二自聚焦透鏡；激光器通過點火光纖與第一自聚焦透鏡連接；探測器通過檢測光纖與第一自聚焦透鏡連接；第一自聚焦透鏡和第二自聚焦透鏡并排放置且光軸同軸。本發(fā)明不僅保持了點火激光功率密度、保證了點火可靠性裕度，而且有效降低了光窗口反射率的隨機(jī)性、便于實現(xiàn)反射光的定量檢測進(jìn)而提高光路連續(xù)性檢測的有效性。
文檔編號F42D1/04GKCN102620613SQ201210060398
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月9日
發(fā)明者單肖楠, 彭航宇, 曹軍勝, 王彪, 王立軍 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan