[发明专利]一种新型的光学延迟线

说明书

本发明公开了一种新型的光学延迟线，包括：光纤环形器；光纤准直器，入射光经过所述光纤准直器形成自由空间准直光束；以及圆盘台阶反射镜，其为不规则圆盘，可绕圆盘的中心轴线转动，沿圆盘的外圆周设有阶梯排列的多个平面反射镜，所述平面反射镜的中心轴线与圆盘的中心轴线相互垂直，自由空间准直光束的光轴与所述平面反射镜的中心轴线重合，入射至所述平面反射镜后，被原路返回；其中，返回的光束再次通过所述光纤准直器耦合进入所述光纤环形器，输出至接收器。本发明的光学延迟线，具有光路结构简单、光路装调更简易快捷、光程差重复迭代、杜绝光谱漂移、成本更加低廉、光学稳定性更高等优点。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种新型的光学延迟线。

背景技术

在光学和光电子学领域，人们一直致力于发展光学延迟线。光学延迟线是通过技术手段实现参与实验的相关光脉冲之间精确可控的相对延迟时间的装置。光学延迟线是时间分辨光学系统的关键部件，有着广泛应用技术领域。如：太赫兹时域光谱技术、超快时间分辨率光谱技术、光学相干层析成像技术以及泵浦-探测技术等。

一般光纤延迟线的基本原理是通过入射光纤准直器将光纤内传输的激光耦合至延迟线内部，经过其内部光学反射镜的多次反射后进入出射光纤准直器，完成一个完整的光路循环；通过定量移动延迟线内部的光学反射镜，可以定量的改变光程，从而达到光路延迟的目的。目前常用的光学延迟手段主要有线性电动位移台、圆渐开线、光纤伸缩器以及异步光学采样等，其中，线性电动位移台由于简单易用，扫描长度不受限制，成本相对较低，是目前最常用的方法。为了保证较高的位移精度和平稳性，位移台的速度往往较低，因此，单次扫描时间较长，通常达到数分钟以上。为了实现位移台的线性运动，通常是用步进电机驱动丝杆从而推动固定有背向反射器的滑动平台沿导轨往返运动。由于步进电机在启停反转时，需要克服机械惯性频繁加减速，因此很难实现高速扫描。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的光学延迟线，从而克服位移台直线移动无法高速运动以实现高速扫描、或光谱漂移、光学稳定性差的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型的光学延迟线，包括：光纤环形器，其包括第一端口、第二端口和第三端口，入射光从所述第一端口输入，从所述第二端口输出；光纤准直器，入射光从所述第二端口输出后经过所述光纤准直器，并形成自由空间准直光束；以及圆盘台阶反射镜，其为不规则圆盘，所述圆盘台阶反射镜与驱动机构的输出轴连接，通过所述输出轴驱动所述圆盘台阶反射镜绕圆盘的中心轴线转动，沿圆盘的外圆周设有阶梯排列的多个平面反射镜，所述平面反射镜的中心轴线与圆盘的中心轴线相互垂直，自由空间准直光束的光轴与所述平面反射镜的中心轴线重合，入射至所述平面反射镜后，被原路返回；其中，返回的光束再次通过所述光纤准直器耦合进入所述光纤环形器的第二端口，从所述光纤环形器的第三端口输出至接收器。

优选地，上述技术方案中，多个所述平面反射镜中心线至圆盘中心的距离呈等差数列排列。

优选地，上述技术方案中，根据激光光斑的大小改变所述圆盘的直径。

优选地，上述技术方案中，根据设定的光谱采样点设置反射镜的台阶数。

优选地，上述技术方案中，所述圆盘上设有配重块或开有配重孔。

优选地，上述技术方案中，所述平面反射镜与圆盘为一体成型。

优选地，上述技术方案中，所述反射镜为金属或聚合物材料制成。

优选地，上述技术方案中，所述反光镜的发射面表面具有光学抛光的表面。

优选地，上述技术方案中，所述反射镜的表面设置有镀膜。