[發明專利]插片式可調激光衰減裝置

有效

• 申請號: 201410394489.5
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104166231A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 李大偉;符燕燕;趙元安;柯立功;郭猛;張雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及激光光強衰減裝置，特別是一種插片式可調激光衰減裝置。

背景技術

光衰減器是一種插入到光路中的器件，其目的是對光強進行人工可控的衰減，使輸出光在強度或功率上滿足使用要求。

當前的光衰減器依據工作原理可分為吸收式與分束式兩類。吸收式衰減器依靠衰減器件自身對光束的吸收讓通過衰減器的光束實件現光束能量或功率衰減。由于對光束能量的吸收，極易導致器件本身的溫升從而引入某些熱物性質的變化，這將在一定程度上影響傳輸光束質量；此外吸收的能量過大也容易引起衰減器件本身的損傷，所以該類衰減器通常局限于用在光束能量或功率較低的系統中。分束式衰減器是利用光束的特性實現分束，通過各光束能量的配比實現所需的能量衰減。當前的分束式衰減器多是利用光束的偏振特性，因此對調節光束的偏振性有一定的要求，其衰減范圍以及穩定性取決于光束本身的偏振特性，因此適用范圍受到一定的限制；其次，該類衰減器還要涉及到光束偏振方向的調節，這不僅增加了器件制造成本與技術難度，還極易影響光束質量；此外，該類衰減器通常只能針對特定波長的光束進行衰減，對于寬光譜光束則效果欠佳。

發明內容

本發明提出一種插片式可調激光衰減裝置，克服現有的光強衰減裝置使用容易損壞和改變光斑質量影響后續使用的現實問題，提高抗激光損傷能力、降低對光束質量的影響、擴大可衰減的激光波長范圍的衰減器。

為實現本發明的目的，本發明所采用的技術解決方案是：

一種插片式可調激光衰減裝置，包括固定在底座上的同光軸的依次的第一通光孔、第一微調衰減鏡架對、第一固定衰減鏡架、第二微調衰減鏡架對、第二固定衰減鏡架、第三微調衰減鏡架對和第二通光孔；第一通光孔和第二通光孔分別位于底座的兩端；第一通光孔、第二通光孔、所有微調衰減鏡架對的旋轉軸、所有固定衰減鏡架的鏡座與所述底座一體成型；該插片式可調激光衰減裝置關于通過第二微調衰減鏡架對中旋轉軸并垂直于Z軸的平面鏡面對稱分布；第一微調衰減鏡架對、第二微調衰減鏡架對、第三微調衰減鏡架對、第一固定衰減鏡架和第二固定衰減鏡架均可供多塊衰減鏡片插入，所述的衰減鏡片均由光學玻璃制成。

該插片式可調激光衰減裝置的第一微調衰減鏡架、第二微調衰減鏡架和第三微調衰減鏡架各由與底座一體成型的旋轉軸、兩個繞旋轉軸旋轉的鏡片支座、壓簧、滑桿、滑桿安裝槽和細牙螺絲副構成；兩個鏡片支座共用一個旋轉軸；滑桿嵌入滑桿安裝槽，旋轉細牙螺絲副頂緊調節滑桿在滑桿安裝槽中的位置，壓簧提供滑桿回復力；細牙螺絲副垂直于Z軸安裝，滑桿的移動方向垂直于Z軸；每個鏡片支座插入的衰減鏡片的最多數量為3，多片衰減鏡片相互平行。

該插片式可調激光衰減裝置的第一固定衰減鏡架、第二固定衰減鏡架各由與底座一體成型的鏡座、多根調節螺絲、多個壓簧和多個聚四氟乙烯滾珠構成；鏡座中部有一列帶螺孔的錐孔，在每個錐孔中按聚四氟乙烯滾珠、壓簧和調節螺絲的順序構成壓緊結構；所述的固定衰減鏡架左右鏡座均相對有錯槽，構成帶角度的鏡片安裝槽，每個鏡片安裝槽插入的衰減鏡片的最多數量為9，多片衰減鏡片相互平行，通過頂緊調節螺絲調節壓力大小，將衰減鏡片壓到鏡座的基準面，單一鏡片安裝槽中的多片衰減鏡片相互平行。

本發明的有益效果如下：

可用于光通訊和光信息處理等需要光強衰減的場合，也可用于精密測距、全息信息處理、弱吸收測量等需要對光束參數進行嚴格控制的情況。與現有技術相比，其具有以下優點：

1.采用體材料作為衰減工作物質，由于體材料抵抗激光損傷的能力比一般的薄膜大得多，同時多片衰減鏡片能分擔激光束高能量，使得在衰減的過程中衰減裝置本身可承受激光能量高，衰減裝置的使用壽命增長；

2.采用體材料作為衰減物質，形變小、均勻性好，對入射光的光斑質量影響較小；

3.微調衰減鏡架可小角度調節入射工作角，主要用于改變入射光在衰減片上的透過率和反射率，通過工作角可調和多塊衰減片的配合實現光能量的連續衰減；

4.通過精確控制細牙螺絲副旋轉的角度分辨率，可提供較小范圍內的連續激光能量衰減，達到較高的調整衰減精度；

5.工作波長范圍大，可對單波長激光光源進行衰減，也適用于具有一定波段范圍的寬光譜光源。

附圖說明

圖1為本發明的結構原理示意圖

圖2為本發明微調衰減鏡架俯視結構圖

圖3為本發明固定衰減鏡架俯視結構圖

圖4為光束偏移量與入射角度之間的關系