透鏡前端焦距測量裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種透鏡前端焦距測量裝置和方法，其中，裝置包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測透鏡同光軸設(shè)置在入射模塊和反射模塊之間，反射模塊與被測透鏡相對固定且能夠沿光軸方向一同移動；入射模塊用于將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將匯聚光傳輸給被測透鏡，入射模塊還用于折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光；反射模塊用于反射透過被測透鏡的光；接收模塊用于接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。本發(fā)明提供的透鏡前端角度測量裝置和方法，測量精度較高。
【專利說明】透鏡前端焦距測量裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)測試技術(shù)，尤其涉及一種透鏡前端焦距測量裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖通信的原理是:在發(fā)送端首先將傳送的信息變成電信號，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號的幅度變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去；在接收端，檢測器收到光信號后把它變換成電信號，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。
[0003]在光纖通信系統(tǒng)中，激光器將電信息信號轉(zhuǎn)換為激光信號，再耦合到光纖中進(jìn)行傳輸。光信號的發(fā)射和接收都均需要很高的耦合效率，實(shí)現(xiàn)高耦合效率不僅要求激光器芯片具有小的發(fā)散角，還要求透鏡具有很好的聚光性及精確的前端焦距和后端焦距。特別是對于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，由于各類組裝件及工序的標(biāo)準(zhǔn)化，光收發(fā)器件中透鏡焦距的微小偏移會給整個(gè)器件的光功率帶來很大的影響，因此，需要精確控制透鏡的焦距，以提高光收發(fā)器件的成品率。
[0004]申請公布號為CN102564736A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種用于測量透鏡焦距的裝置，如圖1所示，該裝置包括光源模塊10、反射模塊20和接收模塊30，待測透鏡40和反射模塊20依次設(shè)置在光源模塊10輸出的光路上，光源模塊10的出光面與接收模塊30的接收面共面，接收模塊30可在該平面內(nèi)平移。光源模塊10的輸出光經(jīng)待測透鏡40第一次折射后射向反射模塊20 (圖1中實(shí)線所示)，反射模塊20將光線反射，再經(jīng)上述待測透鏡40第二次折射后形成匯聚光束(圖1中虛線所示)，并由接收模塊30接收并在接收模塊30的接收面上形成光斑。調(diào)整光源模塊10、接收模塊30與待測透鏡40之間的距離，當(dāng)呈現(xiàn)在接收模塊30上的光斑最小時(shí)，測得待測透鏡40到接收模塊30的距離即為待測透鏡40的焦距。
[0005]由上述現(xiàn)有技術(shù)方案可知，反射模塊20將透過待測透鏡40的平行光反射回待測透鏡40，再通過待測透鏡40聚光后投射在接收模塊30的接收面上，通過肉眼判斷接收模塊30上的光斑達(dá)到最小時(shí)，測量待測透鏡40到接收模塊30的距離得到待測透鏡40的焦距。由于通過肉眼觀測接收模塊30上光斑的大小，因此誤差較大，導(dǎo)致測量的待測透鏡40焦距的精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種透鏡前端焦距測量裝置和方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中透鏡焦距測量裝置和方法所測得的透鏡焦距精度較低的技術(shù)缺陷。
[0007]本發(fā)明提供的一種透鏡前端焦距測量裝置，包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；所述入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測透鏡同光軸設(shè)置在所述入射模塊和所述反射模塊之間，所述反射模塊與所述被測透鏡相對固定且能夠沿光軸方向一同移動；
[0008]所述入射模塊用于將所述光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將所述匯聚光傳輸給所述被測透鏡，所述入射模塊還用于折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測透鏡前端面反射的反射光；
[0009]所述反射模塊用于反射透過所述被測透鏡的光；
[0010]所述接收模塊用于接收所述入射模塊折射回的反射光并分別檢測所述反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和所述被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。[0011]本發(fā)明還提供一種透鏡前端焦距測量方法，包括:
[0012]入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光；
[0013]沿光軸方向上一同移動所述反射模塊和被測透鏡，接收模塊檢測所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度；
[0014]當(dāng)所述接收模塊檢測到所述被測透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ；當(dāng)所述接收模塊檢測到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1 ；
[0015]得到所述被測透鏡的前端焦距f，f=Z1-Z00
[0016]本發(fā)明提供的透鏡前端焦距測量裝置和方法，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測到被測透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)，當(dāng)接收模塊檢測到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)，兩者之差就是被測透鏡的前端焦距，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測透鏡，將匯聚光作為被測光，使得被測透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測量被測透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測量被測透鏡的前端焦距的精度較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種用于測量透鏡焦距的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透鏡前端焦距測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種透鏡前端焦距測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量方法的流程圖；
[0021]圖5為圖4所示實(shí)施例中步驟100的一種【具體實(shí)施方式】的流程圖。
[0022]附圖標(biāo)記:
[0023]1-光源模塊； 2-入射模塊； 3-反射模塊；
[0024]4-接收模塊； 5-位置控制臺；6-控制系統(tǒng)；
[0025]21-偏振分光鏡；22-第一透鏡；23-第二透鏡；
[0026]24-波片；41-感光器； 42-第三透鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種透鏡前端焦距測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量裝置，包括光源模塊1、入射模塊2、反射模塊3和接收模塊4 ;入射模塊2和反射模塊3同光軸設(shè)置，被測透鏡10同光軸設(shè)置在入射模塊2和反射模塊3之間，反射模塊3與被測透鏡10相對固定且能夠沿光軸方向一同移動。
[0028]入射模塊2用于將光源模塊I發(fā)射的光變換成匯聚光，并將匯聚光傳輸給被測透鏡10，入射模塊2還用于折射反射模塊3反射的反射光和被測透鏡10前端面反射的反射光；反射模塊3用于反射透過被測透鏡10的光。
[0029]接收模塊4用于接收入射模塊2折射回的反射光并分別檢測反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
[0030]具體地，光源模塊I可以包括激光器和光纖，激光器的發(fā)射口與光纖的一端連接，光纖的另一端用于向入射模塊2發(fā)射光束，光纖發(fā)射的光可以視為點(diǎn)發(fā)散光。當(dāng)然，光源模塊I也可以為其他能夠發(fā)射光束的光源器件。反射模塊4可以為平面反射鏡。
[0031]入射模塊2可以有多種實(shí)現(xiàn)形式，可以通過不同光學(xué)器件組合，將光源模塊I發(fā)射的光變換成匯聚光，并且還可以實(shí)現(xiàn)折射反射模塊3反射的反射光和被測透鏡10前端面反射的反射光。
[0032]接收模塊4可以包括感光器41 ;感光器41用于分別檢測反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度。具體地，感光器41可以為CCD(Charge-coupled Device電荷稱合元件)感光器，通過CCD感光器檢測反射模塊3反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡10前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)然，感光器41也可以為其他形式具有檢測光強(qiáng)功能的感光器，在此不再一一舉例。該透鏡前端焦距測量裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過接收模塊分別檢測反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測到被測透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，可以通過人工記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，可以通過人工記錄記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1，通過人工方式計(jì)算Z1與Ztl之差，兩者之差就是被測透鏡的前端焦距。
[0033]另外，還可以通過自動控制技術(shù)，當(dāng)接收模塊檢測到被測透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，自動記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，自動記錄記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1,自動計(jì)算出21與4之差，兩者之差就是被測透鏡的前端焦距。本實(shí)施例提供的透鏡前焦距測量裝置，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測透鏡，將匯聚光作為被測光，使得被測透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測量被測透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測量被測透鏡的前端焦距的精度較高。
[0034]在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，入射模塊2可以包括偏振分光鏡21 ;偏振分光鏡21用于透過光源模塊I發(fā)射的光并折射反射模塊3反射的反射光和被測透鏡10前端面反射的反射光。偏振分光鏡21可以直接透過O光,不對O光產(chǎn)生折射,偏振分光鏡21可以對e光可以產(chǎn)生90°的折射。O光就是尋常光，沿不同方向傳播速度相同，O光的振動方向垂直于O光的主平面。e光沿不同方向傳播速率不同,e光的振動方向在e光的主平面內(nèi)。
[0035]本實(shí)施例中，可以通過偏振分光鏡21透過光源模塊I發(fā)出的光，并折射反射模塊3反射的反射光和被測透鏡10前端面反射的反射光。
[0036]入射模塊2還包括第一透鏡22,第一透鏡22與偏振分光鏡21同軸設(shè)置,第一透鏡22位于光源模塊I和偏振分光鏡21之間,用于對光源模塊I發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光，并將平行光傳輸給偏振分光鏡21。優(yōu)選地,第一透鏡22可以為準(zhǔn)直透鏡,第一透鏡22與光源模塊I中的光纖端部的距離等于第一透鏡22的前端焦距，也就是說，光源模塊I中的光纖發(fā)光點(diǎn)處于第一透鏡22的前端焦點(diǎn)處,第一透鏡22可以將光源模塊I發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直為平行光。
[0037]入射模塊2還包括第二透鏡23，第二透鏡23與第一透鏡22同軸設(shè)置，第二透鏡23位于偏振分光鏡21和被測透鏡10之間，用于對透過偏振分光鏡21的光進(jìn)行匯聚，并將匯聚后的光發(fā)給被測透鏡10，優(yōu)選地，第二透鏡23可以為準(zhǔn)直透鏡。
[0038]進(jìn)一步地，入射模塊2還包括設(shè)置于偏振分光鏡21與第二透鏡23之間的波片24 ；波片24用于改變透過偏振分光鏡21的光的振動方向、反射模塊3反射回來的反射光的振動方向和被測透鏡10前端面反射回來的反射光的振動方向。優(yōu)選地，波片24可以為1/4波片，該1/4波片用于將透過偏振分光鏡21的平行光的振動方向、反射模塊3反射回來的反射光的振動方向和被測透鏡前端面10反射回來的反射光的振動方向旋轉(zhuǎn)45度。
[0039]上述實(shí)施例中，光源模塊I發(fā)射的光經(jīng)過第一透鏡22準(zhǔn)直為平行光，該平行光可以為O光,透過第一透鏡22的平行光可以透過偏振分光鏡21,透過偏振分光鏡21的平行光經(jīng)過1/4波片，將該平行光的振動方向旋轉(zhuǎn)45度，進(jìn)入第二透鏡23，第二透鏡23將平行光匯聚。經(jīng)過被測透鏡10和反射模塊3反射的反射光再一次經(jīng)過1/4波片，1/4波片將反射光的振動方向再次旋轉(zhuǎn)45度,反射光變成與O光振動方向正交的e光,反射光經(jīng)偏振分光鏡21折射90度后進(jìn)入接收模塊4。
[0040]上述實(shí)施例中，通過第一透鏡22和第二透鏡23將光源模塊I發(fā)出的光轉(zhuǎn)換成匯聚光并傳輸給被測透鏡10和反射模塊3，將匯聚光作為被測光，使得被測透鏡10和反射模塊3反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊4檢測反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測量被測透鏡前端焦距的精度。
[0041]在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，可以將反射模塊3設(shè)置于被測透鏡10的后端焦點(diǎn)處。當(dāng)光源模塊I采用激光器時(shí)，激光器發(fā)出的光為高斯光束，透過被測透鏡10的光也為高斯光束，該高斯光束的束腰位于被測透鏡10的后端焦點(diǎn)處。將反射模塊3設(shè)置在被測透鏡10的后端焦點(diǎn)處，使得反射模塊3的反射面位于高斯光束的束腰處，可以提高發(fā)射模塊3反射的反射光強(qiáng)度，更有利于接收模塊4檢測反射模塊3反射的反射光強(qiáng)度。
[0042]優(yōu)選地，接收模塊4還包括第三透鏡42 ;第三透鏡42設(shè)置在偏振分光鏡21和感光器41之間,用于匯聚偏振分光鏡21折射出來的光,第三透鏡42也可以為準(zhǔn)直透鏡。由于接收模塊4還第三透鏡42,可以匯聚振分光鏡21折射出來的光,再傳輸給感光器41,因此可以減小感光器41的接收面積，并且可以提高感光器41的檢測精度。
[0043]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種透鏡前端焦距測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖3所示，在上述實(shí)施例技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，該透鏡前端焦距測量裝置還包括位置控制臺5 ;反射模塊3和被測透鏡10固定設(shè)置在位置控制臺5上，位置控制臺5用于調(diào)整反射模塊3和被測透鏡10沿光軸方向的位置并能標(biāo)示反射模塊3的位置坐標(biāo)值。本實(shí)施例中，通過位置控制臺5驅(qū)動被測透鏡10及反射模塊3 —通運(yùn)動，并且可以精確確定反射模塊3的位置坐標(biāo)，可以進(jìn)一步提高透鏡前端焦距測量裝置測量透鏡前端角度的精度。
[0044]本實(shí)施例中，光源模塊I中的激光器可以為發(fā)射半導(dǎo)體激光器芯片，具體地可以為未封帽TO，TO是半導(dǎo)體激光器的一種標(biāo)準(zhǔn)封裝方式。被測透鏡10可以為TO封裝用非球透鏡。位置控制臺5可以為多維位置控制臺，至少可進(jìn)行4維位置調(diào)整，即上下、左右、前后及被測透鏡10的面外偏轉(zhuǎn)。激光器芯片發(fā)射的光束通常為線偏振光，可以精確控制激光器芯片與偏振分光鏡21的空間位置,使得激光器芯片發(fā)射的線偏振光經(jīng)過偏振分光鏡21時(shí)不被折射，也就是相對于偏振分光鏡21為O光。
[0045]被測透鏡10可以通過透鏡夾具固定在位置控制臺5上，反射模塊3也固定在位置控制臺5上，被測透鏡10和反射模塊3與入射模塊2同光軸，反射模塊3可以為平面反光鏡，該平面反光鏡位于被測透鏡10的后端焦點(diǎn)處。接收模塊4可以包括CCD感光器，由于被測透鏡10位置稍有偏移，則被測透鏡10前端面和反射模塊3反射的反射光會在CCD感光器端形成較大位置偏移，因而該CCD感光器的面積應(yīng)足夠大，可使降低測試難度，具體地，CCD感光器的面積可以設(shè)置為20mm X 20mm。
[0046]進(jìn)一步地，如圖3所示，該透鏡前端焦距測量裝置還包括控制系統(tǒng)6 ;控制系統(tǒng)6用于控制位置控制臺5的位置，并讀取接收模塊4中的CCD感光器檢測的反射光的強(qiáng)度以及反射模塊3的位置坐標(biāo)值。本實(shí)施例通過控制系統(tǒng)6能夠精確控制位置控制臺5的位置，并且通過控制系統(tǒng)6能夠精確讀取接收模塊中的CCD感光器檢測的反射光的強(qiáng)度以及發(fā)射模塊3的位置坐標(biāo)值，并且能夠精確自動計(jì)算出被測透鏡的前端焦距，可以進(jìn)一步提高透鏡前端焦距測量裝置測量透鏡前端角度的測量精度。
[0047]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量方法的流程圖，如圖4所示，本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量方法，應(yīng)用上述實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量對被測透鏡的前端焦距進(jìn)行測量，該方法包括:
[0048]步驟100，入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光。
[0049]具體地，光源模塊可以為激光器芯片，具體為未封冒的T0，反射模塊可以為平面反光鏡，被測透鏡可以為以TO封裝用非球透鏡。
[0050]步驟200，沿光軸方向上一同移動所述反射模塊和被測透鏡，接收模塊檢測所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
[0051]具體地:通過控制系統(tǒng)控制位置控制臺運(yùn)動，驅(qū)動反射模塊和被測透鏡沿光軸方向移動；控制系統(tǒng)控制感光器檢測偏振分光鏡折射的反射光的強(qiáng)度。
[0052]圖5為圖4所示實(shí)施例中步驟100的一種【具體實(shí)施方式】的流程圖。如圖5所示，優(yōu)選地，步驟100可以包括:
[0053]步驟101，第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚。具體地:第一透鏡將光源模塊發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直成平行光。該平行光為線偏振光，通過精確控制激光器芯片與偏振分光鏡的空間位置，使得激光器芯片發(fā)射的線偏振光經(jīng)過偏振分光鏡時(shí)不被折射，也就是相對于偏振分光鏡為O光。透過偏振分光鏡的平行光經(jīng)1/4波片將振動方向旋轉(zhuǎn)45度。旋轉(zhuǎn)45度的平行光通過第二透鏡進(jìn)行匯聚。
[0054]步驟102，偏振分光鏡將反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光折射。
[0055]步驟300，當(dāng)所述接收模塊檢測到所述被測透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ;當(dāng)所述接收模塊檢測到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1。
[0056]具體地，當(dāng)感光器檢測到所述被測透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，控制系統(tǒng)讀取位置控制臺的位置坐標(biāo)值Ztl;需要說明的是，被測透鏡前端面與第二透鏡發(fā)出的匯聚光的焦點(diǎn)重合時(shí)，感光器檢測到所述被測透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大。當(dāng)感光器檢測到反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，控制系統(tǒng)讀取位置控制臺的位置坐標(biāo)值
[0057]具體操作如下，控制系統(tǒng)控制位置控制臺移動，沿光軸方向調(diào)整被測透鏡和反射模塊的位置，使被測透鏡的前端面在第二透鏡匯聚的入射光焦點(diǎn)附件移動，被測透鏡前端面反射的反射光可經(jīng)1/4波片再次旋轉(zhuǎn)45°，從而與入射光偏振態(tài)垂直，從而經(jīng)偏振分光鏡可進(jìn)行90°折射，折射后的光束經(jīng)第三透鏡匯聚后可被CCD感光器探測。通過CCD感光器掃描被測透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度，當(dāng)感光器探測光強(qiáng)最強(qiáng)時(shí)，記錄位置控制臺的位置坐標(biāo)值Ztl,也就是反射模塊的位置坐標(biāo)值Z。。
[0058]控制系統(tǒng)控制位置控制臺繼續(xù)移動，使得位置控制臺帶動被測透鏡和反射模塊沿光軸方向遠(yuǎn)離入射光焦點(diǎn)，通過CCD感光器掃描反射模塊反射的反射光光強(qiáng)，當(dāng)入射光焦點(diǎn)與被測透鏡焦點(diǎn)重合則反射模塊反射的反射光強(qiáng)最大，記錄位置控制臺的位置坐標(biāo)值Z1,也就是反射模塊的位置坐標(biāo)值Z。。
[0059]步驟400，得到所述被測透鏡的前端焦距f，f=Z1-Z0O
[0060]被測透鏡相對于激光器芯片的前端焦距為J=Z1-Ztlt5即說明將被測激光器芯片表面與被測透鏡的前端面間距設(shè)置為f時(shí)，可獲得最佳的聚光效果。
[0061]本實(shí)施例提供的透鏡前端焦距測量方法，入射模塊可以將光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并且能夠折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光；而接收模塊能夠接收入射模塊折射回的反射光并分別檢測反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度，當(dāng)接收模塊檢測到被測透鏡前端面反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Ztl,當(dāng)接收模塊檢測到反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度最大時(shí)，記錄反射模塊的位置坐標(biāo)Z1，兩者之差就是被測透鏡的前端焦距，由于入射模塊能夠?qū)⒐庠茨K發(fā)射的光變換成匯聚光并傳輸給被測透鏡，將匯聚光作為被測光，使得被測透鏡和反射模塊反射的反射光可以為平行光，便于接收模塊檢測反射光強(qiáng)度的最大值，因而可以提高測量被測透鏡前端焦距的精度，并且接收模塊可以直接測得反射光的強(qiáng)度，不需要其他模擬分析方法確定光強(qiáng)的最大值，接收模塊檢測的反射光的強(qiáng)度最大值的數(shù)據(jù)較為精確，誤差較小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置測量被測透鏡的前端焦距的精度較高。
[0062]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫罔本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，包括光源模塊、入射模塊、反射模塊和接收模塊；所述入射模塊和反射模塊同光軸設(shè)置，被測透鏡同光軸設(shè)置在所述入射模塊和所述反射模塊之間，所述反射模塊與所述被測透鏡相對固定且能夠沿光軸方向一同移動； 所述入射模塊用于將所述光源模塊發(fā)射的光變換成匯聚光，并將所述匯聚光傳輸給所述被測透鏡，所述入射模塊還用于折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測透鏡前端面反射的反射光； 所述反射模塊用于反射透過所述被測透鏡的光； 所述接收模塊用于接收所述入射模塊折射回的反射光并分別檢測所述反射模塊反射的反射光的強(qiáng)度和所述被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，所述反射模塊位于所述被測透鏡的后端焦點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于， 所述入射模塊包括偏振分光鏡； 所述偏振分光鏡用于透過所述光源模塊發(fā)射的光并折射所述反射模塊反射的反射光和所述被測透鏡前端面反射的反射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括第一透鏡，所述第一透鏡位于所述光源模塊和所述偏振分光鏡之間，用于對所述光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直為平行光，并 將所述平行光傳輸給所述偏振分光鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括第二透鏡，所述第二透鏡位于所述偏振分光鏡和所述被測透鏡之間，用于對透過所述偏振分光鏡的光進(jìn)行匯聚，并將匯聚后的光發(fā)給所述被測透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，所述入射模塊還包括設(shè)置于所述偏振分光鏡與第二透鏡之間的波片；所述波片用于改變透過所述偏振分光鏡的光的振動方向、反射模塊反射回來的反射光的振動方向和被測透鏡前端面反射回來的反射光的振動方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透鏡前端焦距測量裝置，其特征在于，所述波片為1/4波片，所述1/4波片用于將透過所述偏振分光鏡的平行光的振動方向、反射模塊反射回來的反射光的振動方向和被測透鏡前端面反射回來的反射光的振動方向旋轉(zhuǎn)45度。
8.—種透鏡前端焦距測量方法，其特征在于，包括: 入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給被測透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光； 沿光軸方向上一同移動所述反射模塊和被測透鏡，接收模塊檢測所述入射模塊折射的反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光的強(qiáng)度； 當(dāng)所述接收模塊檢測到所述被測透鏡前端面的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Ztl ;當(dāng)所述接收模塊檢測到所述反射模塊反射的反射光強(qiáng)度最大時(shí)，記錄所述反射模塊的位置坐標(biāo)值Z1 ； 得到所述被測透鏡的前端焦距f，f=z1-z0O
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透鏡前端焦距測量方法，其特征在于，所述入射模塊將光源模塊發(fā)射的光變換成用于發(fā)射給所述被測透鏡的匯聚光，并折射反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光，包括: 第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚； 偏振分光鏡將反射模塊反射的反射光和被測透鏡前端面反射的反射光折射。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的透鏡前端焦距測量方法，其特征在于，所述第一透鏡將光源模塊發(fā)射的光準(zhǔn)直成平行光，所述平行光透過偏振分光鏡，并由第二透鏡進(jìn)行匯聚，包括:第一透鏡將光源模塊發(fā)射的發(fā)散光準(zhǔn)直成平行光； 透過偏振分光鏡的平行光經(jīng)1/4波片將振動方向旋轉(zhuǎn)45度； 旋轉(zhuǎn)45度的平行光通過第二透鏡進(jìn)行匯聚。
【文檔編號】G01M11/02GK103630337SQ201310661464
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】楊健, 李善文, 陳拓 申請人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司