一種紅外可變孔徑光闌制造技術

本發明專利技術涉及一種紅外可變孔徑光闌，可以用于紅外光路的調節。鑒于紅外光束的肉眼不可見的特點，為了方便紅外光路的調節，采用紅外熒光材料，配合金屬不透光材料，建造了一種紅外可變孔徑光闌。這種紅外可變孔徑光闌的旋轉葉片具有類似于三明治的結構，中間為不透明金屬片，兩側涂有能夠在紅外光照射下發出可見光的熒光材料。這種紅外可變孔徑光闌一方面可以調節孔徑大小，另一方面可以直接顯示出紅外光束的位置，兼具了紅外熒光顯示卡和普通可變孔徑光闌的特點。這種紅外可變孔徑光闌結構簡單、易于實現，可以極大地方便紅外光路的調節過程。

An aperture with infrared variable aperture

The invention relates to an infrared variable aperture diaphragm, which can be used for the regulation of infrared light path. In view of the fact that the infrared beam is invisible to the naked eye, in order to facilitate the modulation of the infrared path, an infrared variable aperture diaphragm is constructed with infrared fluorescent material and metal opaque material. The rotating blade of the infrared variable aperture diaphragm has a structure similar to the sandwich, wherein the middle is an opaque metal sheet, and both sides are coated with fluorescent materials which can emit visible light under the irradiation of the infrared light. The infrared variable aperture diaphragm can adjust the aperture size on the one hand, and on the other hand can directly display the position of the infrared beam, and has the characteristics of the infrared fluorescent display card and the ordinary variable aperture diaphragm. The infrared variable aperture diaphragm has simple structure and is easy to implement, and can greatly facilitate the regulation process of infrared light path.

【技術實現步驟摘要】
一種紅外可變孔徑光闌
本專利技術涉及精密光學機械領域和工程光學領域，具體涉及一種用于紅外光路調節的紅外可變孔徑光闌。
技術介紹
光學領域從業人員在調節光路時，經常需要調節激光光束的方向，使其按照特定的路線穿行(一般由兩個小孔構成一條直線，使得激光沿著這條直線運行)。普通商業有售的可變孔徑光闌，其旋轉葉片一般是由涂覆黑漆的軟銅材料制造而成，可見光束打在光闌葉片上時可以用肉眼觀察到光斑，但紅外光束卻無法在光闌上顯示出光斑。因此，對于肉眼可見的激光，非常容易觀察其位置，調節起來較為容易。但對于肉眼不可見的激光，由于肉眼看不見其位置，調節起來就非常困難了。實踐中，經常會遇到需要對紅外光路進行調節的情況，在對紅外光光路進行調節時，需要操作人員時不時地用紅外檢測卡放在光闌小孔的前面來確定調節前后的激光束位置。遺憾的是，紅外檢測卡放置在光闌小孔時卻會擋住激光束，不利于觀察紅外激光束穿越光闌小孔后的行進路線，也無法準確地判斷光束是否恰好穿過了光闌小孔。另外，腔增強吸收光譜技術在大氣污染痕量氣體檢測中發揮著越來越大的作用，這種新型的吸收光譜技術一般采用體積小巧、價格親民的近紅外區域半導體激光器，這種近紅外激光是肉眼看不到的，因此在將它耦合進入高精細度光腔時會面臨一定的困難，通常費時又費力。要解決這個問題，最好的方法是在光闌旋轉葉片的兩側涂覆一層上轉換發光材料。斯托克斯定律認為材料只能受到高能量的光激發，發出低能量的光，換句話說，就是波長短的頻率高的激發出波長長的頻率低的光。比如紫外線激發發出可見光，或者藍光激發出黃色光，或者可見光激發出紅外線。但是后來人們發現，其實有些材料可以實現與上述定律正好相反的發光效果，于是我們稱其為反斯托克斯發光，又稱上轉換發光。上轉換熒光材料是一種在紅外光激發下能發出可見光的發光材料，即把紅外光轉換為可見光的材料，其特點是所吸收的光子能量低于發射的光子能量，這種材料又稱為反Stokes發光材料。鑒于普通可變孔徑光闌無法直接顯示紅外激光束位置，而普通紅外熒光檢測卡在使用時會擋住紅外激光束的穿行，因此為了方便紅外光路的調節，需要設計一種新型的對紅外光束有響應的可變孔徑光闌。這種紅外可變孔徑光闌在對近紅外、紅外等光路進行調節時將發揮很大的作用，能夠更快速地將肉眼無法看到的紅外光準確地耦合進入腔增強吸收光譜技術中的高精細度光腔。
技術實現思路
為了克服普通可變孔徑光闌對紅外光沒有響應，無法實時觀察紅外光束光斑移動路線的缺點，本專利技術提供一種能夠直接觀察紅外光束光斑位置的紅外可變孔徑光闌，使得紅外光束打在光闌上時能夠發出可見光，在調節激光束方向時能夠在光闌上直接地觀察到激光光束方向的實時變化情況。為了實現上述目的，本專利技術提出了一種紅外可變孔徑光闌，包括旋轉葉片，其特征在于：于旋轉葉片的兩側表面均設有紅外熒光材料層。所述的紅外可變孔徑光闌，還包括相互疊合的圓環狀支撐架和圓環狀旋轉盤，所述環狀支撐架上均勻分布有6個以上的圓型通孔，所述環狀旋轉盤與支撐架相對一側表面上沿徑向均勻分布有6個以上的凹槽。所述的紅外可變孔徑光闌，于旋轉盤的側壁上固定有定位桿，定位桿可以帶動旋轉盤進行轉動。所述旋轉葉片的形狀為小于二分之一的圓環，于圓環的左端下表面和右端上表面分別設有一個固定銷釘，一個銷釘固定在支撐架的一個圓型通孔上，另一個銷釘固定在旋轉盤的一個凹槽內。所述旋轉葉片由不透明金屬薄片制成，兩側均涂覆有紅外熒光材料層。所述旋轉葉片、環狀支撐架上圓型通孔、環狀旋轉盤上凹槽的數量相等。6個以上的旋轉葉片在支撐架和旋轉盤之間順時針或逆時針設置。定位桿帶動旋轉盤進行轉動時，旋轉葉片將圓環狀支撐架和圓環狀旋轉盤的中部通孔遮擋或放開。本專利技術的有益效果是：本專利技術改進了普通可變孔徑光闌的旋轉葉片的特性，在不透明的旋轉葉片兩側涂有紅外熒光粉，使之能夠在紅外光照射下發出可見光。當紅外光束打在這種紅外可變孔徑光闌上時，能夠實時地顯示出光斑的位置，這極大地方便了光學領域人員調節和對準紅外光路的過程，對于紅外光路的調節具有重要作用，使得紅外光路的調節過程更加方便高效。附圖說明圖1為本專利技術一種紅外可變孔徑光闌的各組件示意圖；1：支撐架；2：旋轉葉片；3：旋轉盤。圖2為本專利技術一種紅外可變孔徑光闌的旋轉葉片(兩側涂覆熒光材料)的斷面示意圖。具體實施方式本專利技術給出一種紅外可變孔徑光闌，包括：支撐架，所述支撐架為環狀支撐架，其上均勻分布有多個小圓孔；旋轉盤，所述旋轉盤為環狀結構，均勻分布有多條凹槽；定位桿，所述定位桿固定在旋轉盤上，可以帶動旋轉盤進行轉動；旋轉葉片組合，所述旋轉葉片組合由多個旋轉葉片組成，所述旋轉葉片的形狀為小于二分之一的圓環構成，兩端分別有一個固定銷釘，一個銷釘位于，嵌入在支撐架的圓孔內，另一個銷釘位于旋轉葉片的另一面，嵌入在旋轉盤的凹槽內，銷釘可以沿著凹槽滑動，所述旋轉葉片具有類似于三明治的結構，中間為不透明金屬片，不透明金屬片的兩側均涂有能夠在紅外光照射下發出可見光的紅外熒光材料。下面結合附圖對本專利技術的實施方式作進一步的說明。圖1是可變孔徑光闌各組件示意圖。1為環形支撐架，其上均勻分布有14個直徑2毫米的小圓孔。3為環形旋轉盤，其上均勻分布有14個凹槽，凹槽寬度為2毫米。2為旋轉葉片，是一個整圓環的5/14，兩端各有一個銷釘，分別位于上面和下面，下面的銷釘可以插入環形支撐架1的小圓孔內(葉片可以繞著此銷釘轉動)，上面的銷釘可以插入環形旋轉盤的凹槽內，并且此銷釘可以在凹槽內滑動。這樣，環形支架和環形旋轉盤就通過旋轉葉片的兩個銷釘連接起來了。在環形旋轉盤的側面固定有一個定位桿，轉動定位桿可以帶動旋轉盤進行轉動。當轉動定位桿時，旋轉盤也隨之轉動，旋轉盤上的凹槽也會發生移動，從而帶動旋轉葉片的上面的銷釘在凹槽內移動，但是插入環形支撐架小孔內的下面的銷釘是不會轉動的，這樣每個旋轉葉片的位置就都發生了移動，移動位置后的旋轉葉片組合就會形成一個圓形空洞，產生了一個可以透光的光闌小孔。通過轉動定位桿，可以改變光闌的孔徑大小。圖2是兩側涂覆熒光材料的旋轉葉片的斷面示意圖。本實施例中，中間的不透明基底金屬材料采用富有彈性的薄銅片。本實施例中，兩側的紅外熒光材料采用上轉換發光材料NaYF4：Er,Ho，以Yb作為敏化劑，Ho作為激活劑。這種材料在被紅外光照射時，會發出明亮的紅光，常被用作紅外檢測卡的光敏材料。當紅外光束打在這種紅外可變孔徑光闌上時，就可以觀察到光斑的位置。這樣在旋轉光學調節架調節紅外光路時，就可以根據光闌上的光斑實時觀察光束的位置，從而更高效地調節紅外光路。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紅外可變孔徑光闌，包括6個以上的旋轉葉片，其特征在于：于旋轉葉片的兩側表面均設有紅外熒光材料層。

【技術特征摘要】
1.一種紅外可變孔徑光闌，包括6個以上的旋轉葉片，其特征在于：于旋轉葉片的兩側表面均設有紅外熒光材料層。2.按照權利要求1所述的紅外可變孔徑光闌，還包括相互疊合的圓環狀支撐架和圓環狀旋轉盤，其特征在于：所述環狀支撐架上均勻分布有6個以上的圓型通孔；所述環狀旋轉盤與支撐架相對一側表面上沿徑向均勻分布有6個以上的凹槽。3.按照權利要求2所述的紅外可變孔徑光闌，其特征在于：于旋轉盤的側壁上固定有定位桿，定位桿可以帶動旋轉盤進行轉動。4.按照權利要求2所述的紅外可變孔徑光闌，其特征在于：所述旋轉葉片的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李留成，多麗萍，金玉奇，于海軍，王元虎，王增強，唐書凱，李國富，汪健，曹靖，康元福，
申請(專利權)人：中國科學院大連化學物理研究所，
類型：發明
國別省市：遼寧,21