一种测量液体阿贝数的光学系统技术方案

技术编号:42533872 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-27 19:40
本技术涉及阿贝数测量技术领域,公开了一种测量液体阿贝数的光学系统,包括光源发射器、衰减片、扩束系统、狭缝光阑、复合液芯柱透镜、CCD观测系统和显示器,所述光源发射器能同时产生一束具有三种不同波长的光束,所述衰减片用于调节光束强度,所述扩束系统用于调节光束的直径,所述狭缝光阑由两片光阑片组成。本技术,基于现有技术中液芯柱透镜散焦宽度法,采集一幅散焦图像通过计算即可得到三种波长在待测液体中的折射率,该系统简单、稳定性好、操作简便、测量速度快,从而丰富液体阿贝数的测量方法,为液体透镜系统消除色差提供了可靠的帮助。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及阿贝数测量,尤其涉及一种测量液体阿贝数的光学系统


技术介绍

1、阿贝数是光学设计中消除色差时经常使用的参数,也是透光材料的重要性能之一。其中,液体阿贝数是液体的重要光学特性之一,它可以反映溶液的组分、浓度及品质等信息,液体阿贝数的精确测量在化工、材料、食品、光学及生物医学等领域有广泛应用。

2、目前,阿贝数的实际应用主要集中在眼镜加工行业及人工晶体的设计方面。在计量检定和眼镜加工行业中,色散问题的存在导致很多镜片的顶焦度无法得到精确测量,人们发现阿贝数的设置对顶焦度的测量结果有较大影响,在具体的计量检定及镜片顶焦度检测中只有调整得到合适的阿贝数才能达到减小示值测量误差的目的,从而使检测得到的顶焦度值真实可靠;在人工晶体植入手术方面,超声乳化白内障摘除联合人工晶体植入手术为白内障手术治疗方案中比较成熟、安全的方案,该手术采用植入人工晶体代替已经退化的人眼晶状体的工作。在人工晶体的设计中,假晶状体的纵向色差主要是由于人工晶体的色散引起的。当iol参数相等时,假晶状体性能随着阿贝数的增加而提高。较高阿贝数的丙烯酸材料为校正人工晶体的球面像差提供了更好的方法。

3、目前常见的阿贝数测量主要围绕固体阿贝数的测量展开,可用于固体透镜系统消除色差。但随着各种充液型、液晶型和电润湿型液体透镜的发展,液体阿贝数的测量也越来越重要。传统测量和计算液体阿贝数的方法存在如下问题:需要分别进行三次重复实验,操作繁琐、耗时较长;实验测量较为复杂,实验结果受景深影响较大。

4、理论上,能测量液体折射率的原理与方法都可被用于测量液体的阿贝数,但部分液体折射率测量方法较难推广到液体阿贝数的测量领域。因此提出一种测量液体阿贝数的光学系统,该系统基于液芯柱透镜散焦宽度法(孙丽存,中国专利技术专利,cn201910225409.6;用液芯柱透镜测量液相扩散系数的研究.云南大学,2016;王艳,王瑞仙,赵庆好等,测量液体折射率的一种新方法—液芯柱透镜散焦宽度法[j]),采集一幅散焦图像即可得到三种波长在待测液体中的折射率,从而计算出待测液体的阿贝数。


技术实现思路

1、本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种测量液体阿贝数的光学系统。

2、为了实现上述目的,本技术采用了如下技术方案:一种测量液体阿贝数的光学系统,包括光源发射器、衰减片、扩束系统、狭缝光阑、复合液芯柱透镜、ccd观测系统和显示器,所述光源发射器能同时产生一束具有三种不同波长的光束,所述衰减片用于调节光束强度,所述扩束系统用于调节光束的直径,所述狭缝光阑由两片光阑片组成,两片所述光阑片之间通过调节组件实现宽度调节,用于限制光束进入复合液芯柱透镜的范围,光束进入所述复合液芯柱透镜后发生散焦效应,所述ccd观测系统与显示器信号连接,用于捕捉散焦光斑,并显示在显示器上。

3、作为上述技术方案的进一步描述:

4、光源发射器为激光光源发射器。

5、作为上述技术方案的进一步描述:

6、所述扩束系统为开普勒式扩束镜,由两个共焦的正透镜组成。

7、作为上述技术方案的进一步描述:

8、所述调节组件包括两个内螺纹块和一个双向螺纹杆,两个所述内螺纹块分别固定在两个光阑片的底部,两个所述内螺纹块螺纹套接在双向螺纹杆外表面,两个所述两个光阑片的外部滑动套接有固定框,所述双向螺纹杆安装在固定框的底端,所述双向螺纹杆的一端延伸至固定框的外部并固定有调节旋钮。

9、作为上述技术方案的进一步描述:

10、所述复合液芯柱透镜由对称液芯柱透镜和双胶合辅助透镜共同构成,所述对称液芯柱透镜的“芯区”为样品池,所述双胶合辅助透镜为消球差系统

11、本技术具有如下有益效果:

12、1、本技术,基于现有技术中液芯柱透镜散焦宽度法,采集一幅散焦图像通过计算即可得到三种波长在待测液体中的折射率,该系统简单、稳定性好、操作简便、测量速度快,从而丰富液体阿贝数的测量方法,为液体透镜系统消除色差提供了可靠的帮助。

13、2、本技术通过调节组件的设置,能够手动对狭缝光阑的间隙宽度进行调节,双向螺纹杆的设置,能够同时对两个光阑片调节移动,使得狭缝始终保持在中心处,同时螺纹调节更为稳定且调节精度高。

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【技术保护点】

1.一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:包括光源发射器(1)、衰减片(2)、扩束系统(3)、狭缝光阑(4)、复合液芯柱透镜(5)、CCD观测系统(6)和显示器(7),所述光源发射器(1)能同时产生一束具有三种不同波长的光束,所述衰减片(2)用于调节光束强度,所述扩束系统(3)用于调节光束的直径,所述狭缝光阑(4)由两片光阑片(41)组成,两片所述光阑片(41)之间通过调节组件实现宽度调节,用于限制光束进入复合液芯柱透镜(5)的范围,光束进入所述复合液芯柱透镜(5)后发生散焦效应,所述CCD观测系统(6)与显示器(7)信号连接,用于捕捉散焦光斑,并显示在显示器(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:光源发射器(1)为激光光源发射器。

3.根据权利要求1所述的一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:所述扩束系统(3)为开普勒式扩束镜,由两个共焦的正透镜组成。

4.根据权利要求1所述的一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:所述调节组件包括两个内螺纹块(44)和一个双向螺纹杆(43),两个所述内螺纹块(44)分别固定在两个光阑片(41)的底部,两个所述内螺纹块(44)螺纹套接在双向螺纹杆(43)外表面,两个所述两个光阑片(41)的外部滑动套接有固定框(42),所述双向螺纹杆(43)安装在固定框(42)的底端,所述双向螺纹杆(43)的一端延伸至固定框(42)的外部并固定有调节旋钮(45)。

5.根据权利要求1所述的一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:所述复合液芯柱透镜(5)由对称液芯柱透镜和双胶合辅助透镜共同构成。

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【技术特征摘要】

1.一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:包括光源发射器(1)、衰减片(2)、扩束系统(3)、狭缝光阑(4)、复合液芯柱透镜(5)、ccd观测系统(6)和显示器(7),所述光源发射器(1)能同时产生一束具有三种不同波长的光束,所述衰减片(2)用于调节光束强度,所述扩束系统(3)用于调节光束的直径,所述狭缝光阑(4)由两片光阑片(41)组成,两片所述光阑片(41)之间通过调节组件实现宽度调节,用于限制光束进入复合液芯柱透镜(5)的范围,光束进入所述复合液芯柱透镜(5)后发生散焦效应,所述ccd观测系统(6)与显示器(7)信号连接,用于捕捉散焦光斑,并显示在显示器(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种测量液体阿贝数的光学系统,其特征在于:光源发射器(1)为激光光源发射器。

3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:李蓉青陈一涵杨楠孙丽存
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:新型
国别省市:

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