[發明專利]二維可調式柔性光學鏡架

有效

• 申請號: 201710060597.2
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106547067B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 鄒強
• 申請（專利權）人: 龍口科銳激光科技有限公司
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G02B7/198;G02B7/18
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 盧新

技術領域

本發明涉及光束合成技術領域，特別是涉及一種柔性光學鏡架。

背景技術

隨著高功率激光器及高亮度光束合成技術在工業界的廣泛應用，不僅對相應的光學耦合，調節及支撐結構件的調節精度提出了很高的要求，而且對它們在復雜環境下的穩定性提出了越來越嚴苛的要求。

同傳統的運動學結構相比，柔性光學支撐結構由于它在嚴苛條件下的高可靠性從而得到了越來越廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可調節并具有復雜使用環境下高穩定性的二維可調式柔性光學鏡架。

一種二維可調式柔性光學鏡架，包括柔性支撐塊、貫穿于柔性支撐塊外壁的水平方向調節螺桿X和垂直方向調節螺桿Y；所述柔性支撐塊的中心設有柔性體；調節螺桿X、調節螺桿Y的端部均與柔性體的表面接觸。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述調節螺桿X、調節螺桿Y的端部和柔性體的接觸面之間均嵌入有墊片；墊片為表面光滑的藍寶石片或者表面拋光的不銹鋼墊片。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述墊片表面光潔度不低于SPI(A2)或者光潔度≥▽14。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述墊片的厚度≥2mm，寬度為柔性支撐塊厚度的0.4～0.6倍，長度≥螺桿調節行程的2倍。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述柔性支撐塊外壁的右上角設有貫通柔性支撐塊外壁的通孔，所述通孔與水平方向呈45°，沿通孔的軸心穿設有彈簧。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述柔性支撐塊外壁的右上角沿著與水平方向呈45°夾角的方向向外延伸成長方形凸起；所述長方形凸起的外側表面與彈簧的軸線垂直；所述長方形凸起的外側表面設有彈簧固定銷；所述彈簧的一端固定在彈簧固定銷上，另一端固定在柔性體右上角的彈簧固定孔中。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述調節螺桿X、調節螺桿Y與柔性體表面接觸的端部均為光滑的半球型。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述調節螺桿X、調節螺桿Y的外側端部依次套設有普通螺母和鎖緊螺母；柔性支撐塊外壁與普通螺母接觸的部位向內凹陷形成凹槽；普通螺母和鎖緊螺母均位于凹槽中。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述調節螺桿X、調節螺桿Y均為不銹鋼制成。

本發明所述的二維可調式柔性光學鏡架，其中，所述柔性體的中心設有中間通孔；所述柔性體由鋁合金經線切割加工而成。

本發明的二維可調式柔性光學鏡架與現有技術相比，其突出效果在于：

(1)光學部件的的初始位置及調節力的大小和范圍根據需要由柔性體的結構和連接彈簧確定。

(2)在調節螺桿端部和柔性塊的接觸面之間(X和Y方向)上各嵌入一塊表面光滑無缺陷的藍寶石片或表面拋光的不銹鋼墊片，可以避免調節螺桿端面和較軟的柔性塊之間的直接接觸，從而極大地減少或消除導致結構不穩定的沿螺桿和柔性塊接觸面間的摩擦力，極大地改善了光學部件在惡劣使用環境(振動和溫度變化)下的穩定性和可靠性。

(3)本發明結構簡單、加工方便、成本低，且滿足了光學鏡架對高精度及高穩定性的要求，適用于復雜環境下工作的高功率激光器及其自由空間光學耦合系統。

下面結合附圖說明和具體實施例對本發明的二維可調式柔性光學鏡架作進一步說明。

附圖說明

圖1為實施例1的二維可調式柔性光學鏡架受力示意圖；

圖2為實施例2的二維可調式柔性光學鏡架示意圖；

圖3為圖2中“A”處的局部放大圖；

圖4為圖2中“B”處的局部放大圖；

圖5為本發明在穩定性試驗測試下的示意圖；其中，本發明的二維可調式柔性光學鏡架A的中間通孔內膠合了一片焦距為100毫米、直徑12.7毫米的平凸透鏡；

圖6為本發明在穩定性試驗測試下的示意圖；其中，本發明的二維可調式柔性光學鏡架B沒有設置中間通孔，其上膠合了兩片相鄰的反射鏡片；

圖7為本發明在XY平面內移動的裝置示意圖；其中，301-氦-氖激光器，302-擴束鏡，303-柔性光學鏡架A，304-數字相機；

圖8為本發明沿X-軸及Y-軸轉動的裝置示意圖；其中，401-氦-氖激光器，402-擴束鏡，403-柔性光學鏡架B，404-反射鏡，405-鏡子a，406-鏡子b，407-數字相機；