[發明專利]一種將圓形光束轉變成橢圓形光束的調整裝置

有效

• 申請號: 201811519860.0
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109471266B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 任振紅
• 申請（專利權）人: 武漢凌云光電科技有限責任公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;王亞萍

本發明公開了一種將圓形光束轉變成橢圓形光束的調整裝置。它包括光學部分和機械部分，所述光纖接頭一端用于連接光纖頭，所述第一平凸透鏡和平凹柱面鏡間隔安裝于光纖接頭的空腔內部，所述端蓋和固定套筒套于光纖接頭外部，所述螺紋套筒套于固定套筒外部，所述螺紋套筒與光纖接頭之間通過穿過固定套筒的T型螺紋連接；所述平凸柱面鏡和第二平凸透鏡間隔安裝于調節套筒的空腔內部，所述平凹透鏡安裝于平凹透鏡座的空腔內部，調節套筒另一端與平凹透鏡座螺紋連接。本發明可以快速將激光器輸出的圓形光束轉變成橢圓形光束；整體調節簡單易行，可有效提高生產成本和生產效率；能實現對不同形狀物體的加工要求，大大提高了加工質量水平。

技術領域

本發明屬于激光應用技術領域，具體涉及一種將圓形光束轉變成橢圓形光束的調整裝置。

背景技術

激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之后，人類的又一重大發眀。激光是20世紀60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、單色性好和高能量密度等特點。以激光器為基礎的激光工業在全球發展執著迅猛，現在已廣泛應用于工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。其中激光在工業生產中，不同形狀的加工物體及物體最終的加工質量水平，需要使用不同形狀、不同大小及不同密度的光斑來完成。而目前激光器輸出的光束一般都是圓形光束，這就需要一種調整方法來完成激光光束的調整。

目前常見的調整方法一般組成(專利公開號CN207067543U)如圖1所示，該系統包括在同一光路上設置的激光二極管5、非球面鏡6、至少各一對棱鏡對3和柱面鏡對4，由激光二極管5發出的不同橢圓度的激光，經非球面鏡6準直后形成平行光束，平行光束再通過至少一對棱鏡3和一對柱面鏡4對整形轉換，得到高橢圓的準直激光束。柱面鏡對4包括平凹柱面鏡41和平凸柱面鏡42，棱鏡對3可以設置于非球面鏡6和平凹柱面鏡41之間(圖1所示)，或者設置于平凸柱面鏡42的后方，或者設置于平凹柱面鏡41和平凸柱面鏡42之間。此方法的優點是可對非均勻光源進行整形而得到高橢圓度的激光束，提高產品的一致性。但此方法在同一光路上的各光學器件不在同一個直線光軸上，棱鏡對3的位置有幾種不同的放置方式，在不同的位置還要對棱鏡組3中的每個棱鏡的角度和棱鏡之間的距離進行調整，并且還要調整凹柱面鏡41和凸柱面鏡42之間的距離。這一系列的調整并沒有給出一個詳細的調整方式和機械調整裝置，光路看似簡單，但如若實現這一系列的調整，機械調整裝置將會異常的復雜，對加工精度要求將會極高，裝置加工難度和成本都將會很高。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述背景技術存在的不足，提供一種將圓形光束轉變成橢圓形光束的調整裝置。

本發明采用的技術方案是：一種將圓形光束轉變成橢圓形光束的調整裝置及方法，包括用于對激光束進行轉換的光學部分和用于安裝光學部分的機械部分，所述光學部分包括依次同軸布置的第一平凸透鏡、平凹柱面鏡、平凸柱面鏡、第二平凸透鏡和平凹透鏡，所述機械部分包括光纖接頭、螺紋套筒、固定套筒、調節套筒、平凹透鏡座，所述光纖接頭一端用于連接光纖頭，所述第一平凸透鏡和平凹柱面鏡間隔安裝于光纖接頭的空腔內部，所述端蓋和固定套筒套于光纖接頭外部，所述螺紋套筒套于固定套筒外部，螺紋套筒兩端分別通過端蓋和固定套筒外側面限位，所述螺紋套筒與光纖接頭之間通過穿過固定套筒的T型螺紋連接；所述平凸柱面鏡和第二平凸透鏡間隔安裝于調節套筒的空腔內部，所述平凹透鏡安裝于平凹透鏡座的空腔內部，所述調節套筒一端與固定套筒另一端之間設有用于對調節套筒進行軸向限位第二限位結構，調節套筒另一端與平凹透鏡座螺紋連接。

進一步地，所述端蓋一端與固定套筒一端固定連接，端蓋一端端面貼合螺紋套筒端面，端蓋另一端外表面設有用于與激光設備連接的外螺紋。

進一步地，所述螺紋套筒一端設有齒形結構，所述固定套筒與螺紋套筒一端配合的側面上沿軸向開有小孔，所述小孔內設置彈簧，彈簧端部固定鋼珠，所述鋼珠與齒形結構配合連接。

進一步地，所述齒形結構包括間隔布置的齒形凸起，相鄰齒形凸起之間形成齒形凹槽，所述鋼珠位于其中一個齒形凹槽內。