[发明专利]利用级联抛物面反射镜的收集和聚集光学系统

权利要求书

1、一种电磁辐射收集和聚集光学系统，用于提供在一小区域中带有较高辐射通量的高强度光输出，包括：

一个第一凹面反射镜，具有一个焦点，所述第一反射镜具有基本上为抛物面的形状；

一个第一电磁辐射源，设置在靠近所述第一凹面反射镜的所述焦点之位置；

一个反向反射镜，被设计用于使电磁辐射改变方向而折回通过一个所述第一源的第一侧，然后出来通过所述第一源的第二侧，使得基本上所有由所述第一源发射的辐射都朝着所述第一反射镜的抛物面部分；

一个第二凹面反射镜，具有一个焦点，所述第二反射镜具有基本上为抛物面的形状；

一个第二电磁辐射源，设置在靠近所述第二凹面反射镜的所述焦点之位置；

一个凹面聚焦反射镜，具有一个焦点，所述聚焦反射镜具有含抛物面形状的至少一部分；

一个目标，设置在所述聚焦反射镜的所述焦点附近；及

其中，所述第一反射镜和所述反向反射镜被定向，以便校准基本上所有来自所述第一源的辐射，并使其射向所述第二反射镜，所述第二反射镜被定位，以便校准基本上所有来自所述第一反射镜和所述第二源的辐射，并使其改变方向进入所述聚焦反射镜，所述聚焦反射镜被定位，以便收集由所述第二反射镜反射的辐射并将辐射聚焦在所述目标上。

2、根据权利要求1所述的系统，其中，所述抛物面部分是半抛物面。

3、根据权利要求1所述的系统，其中所述抛物面部分小于半抛物面并大于四分之一抛物面。

4、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，还包括：

一个第三凹面反射镜，具有一个焦点，所述第三反射镜具有基本上为抛物面的形状；

一个第三电磁辐射源，设置在靠近所述第三凹面反射镜的所述焦点之位置；

其中，所述第三反射镜被定位于所述第一反射镜和所述第二反射镜之间，以便校准基本上所有离开所述第一反射镜的辐射和基本上所有由所述第三源发射的辐射，并使其改变方向进入所述第二反射镜。

5、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述目标是光学光导。

6、根据权利要求5所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述光导具有从包括透镜、光束均匀器、内反射管、光纤及光纤束的一组中选择的一种。

7、根据权利要求6所述的系统，其中，所述光导是从包括圆形截面光导、多边形截面光导、锥形光导及其组合的一组中选择的。

8、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述第一源和第二源中的至少一个是高强度弧光灯。

9、根据权利要求8所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述高强度弧光灯是从包括汞氙灯、氙灯、金属卤化物灯、HID灯、钨卤灯及卤素灯的一组中选择的一种。

10、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述第一源和第二源发射不同强度的辐射。

11、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中所述第一和第二光源发射不同波长的辐射。

12、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述第一反射镜和第二反射镜中至少有一个被处理，以便有选择地滤除具有预定波长的辐射。

13、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述第一反射镜有一光轴，所述反向反射镜包括一平面反射镜，该平面反射镜被定位垂直于所述光轴。

14、根据权利要求1所述的电磁辐射收集和聚集光学系统，其中，所述反向反射镜包括具有曲率中心的凹面球形反射镜，其中所述球形反射镜被调准以便设置所述第一源靠近所述曲率中心。