專利名稱：一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊。
背景技術(shù)：
目前，大型激光系統(tǒng)常常由多個(gè)箱體構(gòu)成，例如高功率大型復(fù)雜激光器就是由多個(gè)箱體構(gòu)成。當(dāng)激光器必須分箱體連接時(shí)，由于長途運(yùn)輸?shù)仍颍珠_的箱體再次掛裝在一起時(shí)，箱體的掛裝點(diǎn)的誤差、光學(xué)鏡架的振動(dòng)等原因?qū)?dǎo)致光路發(fā)生位移，此時(shí)箱體之間光路的對接就會(huì)存在問題，影響到光路的正常工作，因此需要對箱體間光路進(jìn)行矯正?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常用兩個(gè)45°反射鏡(z型反射鏡組)來矯正箱體間光路，其中，反射鏡是4維(上 下、左右、俯仰偏角、左右偏角)可調(diào)的。其缺陷是經(jīng)矯正的光路的光軸會(huì)發(fā)生較大偏移。如圖I所示，在第一箱體100中光路是靠近上箱壁的，但通過反射鏡101和反射鏡102后，光路向下偏移，這樣在第二箱體200中的光路將靠近下箱壁，這樣就會(huì)造成第二箱體200 (或者第一箱體100)內(nèi)光路上的元件均需要設(shè)置在偏下(或者偏上的位置)，容易導(dǎo)致箱體內(nèi)的一部分空間閑置。而對于大口徑光斑的光路，對反射鏡的口徑要求也比較大，大口徑的反射鏡占用的空間也更大，因此上述缺陷更加明顯。圖2示出了另一種利用四個(gè)45°反射鏡101、102、201、202進(jìn)行矯正的方案(u型反射鏡組的方案)。該方案可保證第二箱體200和第一箱體100的光軸在同一直線上，但這種方法需要對四個(gè)反射鏡進(jìn)行調(diào)節(jié)，裝調(diào)起來非常麻煩，增加了調(diào)節(jié)光路的時(shí)間。并且，對大口徑光斑的光路來說，四個(gè)反射鏡會(huì)在箱體內(nèi)占用大量的空間，導(dǎo)致體積增大的問題。另外，上述調(diào)節(jié)箱體間光路的反射鏡通常需要采用電動(dòng)鏡架，成本高昂。再者，用于矯正箱體間光路的反射鏡中有彈簧結(jié)構(gòu)，由于運(yùn)輸或者環(huán)境振動(dòng)等原因，光路的穩(wěn)定性較差。因此，當(dāng)前迫切需要一種能夠節(jié)省空間、成本較低且穩(wěn)定性高的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊(即矯正模塊)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠節(jié)省空間、成本較低且穩(wěn)定性高的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，包括支架和兩個(gè)材質(zhì)相同的光學(xué)介質(zhì)塊，每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊具有一個(gè)軸線和兩個(gè)端面，對于每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊，其中一個(gè)端面垂直于所述軸線，另一個(gè)端面是斜面，兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面的傾角相同，使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面相鄰，并使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊同軸，且二者在繞軸線旋轉(zhuǎn)的維度上固定而沿軸線方向上的距離可調(diào)，所述兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的組合體安裝在所述支架上并可繞軸線相對于所述支架旋轉(zhuǎn)。其中，一個(gè)所述光學(xué)介質(zhì)塊同軸地固定在剛性管上構(gòu)成第一組件，所述剛性管的內(nèi)壁具有凹槽，另一個(gè)所述光學(xué)介質(zhì)塊同軸地固定在剛性件上構(gòu)成第二組件，該剛性件的外壁上設(shè)有突起的導(dǎo)軌，所述剛性件嵌入剛性管中且所述剛性件的導(dǎo)軌嵌入剛性管的凹槽中，使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面相鄰，并使得第二組件可沿著軸線相對于第一組件滑動(dòng)。其中，所述第一組件上設(shè)有緊固件，用于在兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊之間的距離調(diào)節(jié)完畢后將所述第一組件和所述第二組件固定在一起。其中，所述支架為管狀支架，所述第一組件嵌入所述管狀支架內(nèi)并且可繞所述軸線相對于所述管狀支架旋轉(zhuǎn)。其中，所述管狀支架上設(shè)有緊固件，用于在第一組件旋轉(zhuǎn)到所需位置后將管狀支架和第一組件固定在一起。其中，所述剛性管的外壁和管狀支架的內(nèi)壁的橫截面形狀均為圓形。其中，所述光學(xué)介質(zhì)塊的材質(zhì)為玻璃。
其中，所述剛性件為剛性管或剛性塊。其中，所述剛性管為鋼管，所述剛性件為鋼管或鋼塊。其中，所述緊固件為螺母。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列技術(shù)效果I、箱體間光路矯正前后的光軸大致處于同一直線上，不會(huì)造成箱體內(nèi)空間閑置，有利于提聞箱體內(nèi)的空間利用率。2、導(dǎo)光模塊本身占用的空間小。3、不需要使用可進(jìn)行4維度調(diào)節(jié)的電動(dòng)鏡架，成本低廉。4、可以不使用彈簧結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性高。5、本發(fā)明便于操作，可快速調(diào)節(jié)并補(bǔ)償由于箱體外殼的加工誤差或者掛裝誤差使光路的垂直或者水平方向發(fā)生的偏移。


圖I示出了現(xiàn)有技術(shù)中使用兩個(gè)反射鏡矯正箱體間光路的示意圖；圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中使用四個(gè)反射鏡矯正箱體間光路的示意圖；圖3示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的原理圖；圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的第一組件和第二組件的立體圖；圖5 (a)示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中第一組件和第二組件處于第一相對位置的示意圖；圖5 (b)示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中第一組件和第二組件處于第二相對位置的示意圖；圖6示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)光模塊沿著軸線進(jìn)行剖面后的立體示意圖；圖7示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的導(dǎo)光模塊的一個(gè)垂直于軸線的剖面的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地描述。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊。所述導(dǎo)光模塊包括兩個(gè)材質(zhì)相同的光學(xué)介質(zhì)塊(例如玻璃塊)。每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊具有一個(gè)軸線和兩個(gè)端面，其中一個(gè)端面是垂直面，它垂直于所述軸線，另一個(gè)端面是斜面，它與所述垂直面的夾角(下文中簡稱為傾角)為θ，Θ不為O。兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面的傾角相同，且兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面相對。參考圖4，一個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊I同軸地固定(例如用粘結(jié)的方式固定)在剛性管3上構(gòu)成第一組件4，該剛性管3 (例如鋼管)的內(nèi)壁具有凹槽11 (圖4中未示出，可參考圖7)，另一個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊2同軸地固定(例如用粘結(jié)的方式固定)在剛性件5 (例如鋼管或鋼塊)上構(gòu)成第二組件7，該剛性件5的外壁上設(shè)有突起的導(dǎo)軌6。所述剛性管3與剛性件5的形狀匹配，剛性件5嵌入剛性管3中且所述剛性件5的導(dǎo)軌6嵌入剛性管3的凹槽11中，使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2的斜面相對，使得第二組件7可沿著軸線相對于第一組件4滑動(dòng)，這樣就可以調(diào)節(jié)兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2之間在軸線上的距離。圖5 (a)示出了組裝后的導(dǎo)光模塊的第一組件4和第二組件7處于第一相對位置的示意圖，圖5 (b)示出了組裝后的導(dǎo)光模塊的第一組件4和第二組件7處于第二相對位置的示意圖，可以看出，第二組件7沿著軸線相對于第一組件4滑動(dòng)，將可以將二者從第一相對位置改變到第二相對位置。所述第一組件4上設(shè)有緊固件8 (例如螺母)，用于在兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2之間的距離調(diào)節(jié)完畢后將第一組件4和第二組件7固定。所述導(dǎo)光模塊還包括管狀支架9，該管狀支架9可固定在激光光路的箱體上。第一組件4嵌入所述管狀支架9內(nèi)，并且可相對于所述管狀支架9繞軸線旋轉(zhuǎn)。所述管狀支架9上設(shè)有緊固件10 (例如螺母)，用于在第一組件4旋轉(zhuǎn)到所需位置后將管狀支架9和第一組件4固定在一起。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，剛性管3的外壁和管狀支架9的內(nèi)壁的橫截面(即垂直于軸線的截面)形狀均為圓形，以便于旋轉(zhuǎn)。需要說明的是，雖然圖4至7中所示的兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2的橫截面(即垂直于軸線的截面)形狀均為圓形，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解，兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2的橫截面也可以是其它形狀，只要?jiǎng)傂怨?的外壁和管狀支架9的內(nèi)壁的橫截面(即垂直于軸線的截面)形狀均為圓形，即可達(dá)到便于旋轉(zhuǎn)的效果。另外，參考圖6，一般情況下，兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊1、2之間距離不為0，此時(shí)二者之間具有氣隙。圖3示出了該實(shí)施例的原理圖，設(shè)兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊的斜面的傾角均為Θ，光學(xué)介質(zhì)的折射率為n，空氣的折射率為1，兩塊光學(xué)介質(zhì)塊之間的距離為L。當(dāng)光透過光學(xué)介質(zhì)塊入射到A點(diǎn)時(shí),入射角為Θ，折射角為β ,由光的折射定律有nsin θ =8 ηβ，則β =arcsin(nsin Θ )。同時(shí)有δ = β - Θ，那么光線的偏移量h有tan δ = y-即h=L*tanδ=L*tan ( β -θ)=L*tan (arcsin(nsinθ) -θ) (I)也就是說，調(diào)節(jié)兩塊光學(xué)介質(zhì)塊之間的距離L的大小，即可使光路相應(yīng)地偏移h。在距離L確定后，將第一組件和第二組件固定，再將第一組件和第二組件的組合體整體繞軸線CD旋轉(zhuǎn)，就可以快速調(diào)節(jié)由于箱體外殼的加工誤差或者掛裝誤差使光路的垂直或者水平這兩維發(fā)生的偏移，從而補(bǔ)償上述誤差。容易看出，本發(fā)明通過兩個(gè)維度的調(diào)整，即調(diào)整兩塊光學(xué)介質(zhì)塊之間的距離L并固定，再繞軸線旋轉(zhuǎn)固定后的組合體，即可補(bǔ)償由于箱體外殼的加工誤差或者掛裝誤差使光路的垂直或者水平方向發(fā)生的偏移。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明箱體間光路矯正前后的光軸大致處于同一直線上，不會(huì)造成箱體內(nèi)空間閑置，有利于提高箱體內(nèi)的空間利用率；本發(fā)明的導(dǎo)光模塊本身占用的空間較??；并且本發(fā)明不需要使用可進(jìn)行4維度調(diào)節(jié)的電動(dòng)鏡架，成本低廉。最后，上述的實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明，它不應(yīng)該理解為是對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，在不脫離上述實(shí)施例精神和原理下，對上述實(shí)施例所進(jìn)行的各種等效變化、變型以及在 文中沒有描述的各種改進(jìn)均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，包括支架和兩個(gè)材質(zhì)相同的光學(xué)介質(zhì)塊(I、2)，每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊具有一個(gè)軸線和兩個(gè)端面，對于每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)，其中一個(gè)端面垂直于所述軸線，另一個(gè)端面是斜面，兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)的斜面的傾角相同，并使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(I、2)的斜面相對。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)同軸且二者在繞軸線旋轉(zhuǎn)的維度上固定而沿軸線方向上的距離可調(diào)，所述 兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(I、2)的組合體安裝在所述支架上并可繞所述軸線相對于所述支架旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，一個(gè)所述光學(xué)介質(zhì)塊(I)同軸地固定在剛性管(3)上構(gòu)成第一組件(4)，所述剛性管(3)的內(nèi)壁具有凹槽(11)，另一個(gè)所述光學(xué)介質(zhì)塊(2)同軸地固定在剛性件(5)上構(gòu)成第二組件(7)，該剛性件(5)的外壁上設(shè)有突起的導(dǎo)軌(6)，所述剛性件(5)嵌入所述剛性管(3)中且所述剛性件(5)的導(dǎo)軌(6)嵌入所述剛性管(3)的凹槽(11)中，使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)的斜面相鄰，并使得第二組件(7)可沿著軸線相對于第一組件(4)滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述第一組件(4)上設(shè)有緊固件(8)，用于在兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)之間的距離調(diào)節(jié)完畢后將所述第一組件(4)和所述第二組件(7)固定在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述支架為管狀支架(9 )，所述第一組件(4 )嵌入所述管狀支架(9 )內(nèi)并且可繞所述軸線相對于所述管狀支架(9)旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述管狀支架(9)上設(shè)有緊固件(10)，用于在第一組件(4)旋轉(zhuǎn)到所需位置后將管狀支架(9)和第一組件(4)固定在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述剛性管(3)的外壁和管狀支架(9)的內(nèi)壁的橫截面形狀均為圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述光學(xué)介質(zhì)塊的材質(zhì)為玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述剛性件(5)為剛性管或剛性塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，其特征在于，所述剛性管(3)為鋼管，所述剛性件(5)為鋼管或鋼塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)箱體間光路的導(dǎo)光模塊，包括支架和兩個(gè)材質(zhì)相同的光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)，每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊具有一個(gè)軸線和兩個(gè)端面，對于每個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)，其中一個(gè)端面垂直于所述軸線，另一個(gè)端面是斜面，兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)的斜面的傾角相同，并使兩個(gè)光學(xué)介質(zhì)塊(1、2)的斜面相對。本發(fā)明有利于提高箱體內(nèi)的空間利用率；占用的空間??；成本低廉；穩(wěn)定性高；便于操作。
文檔編號G02B7/182GK102809800SQ20121026270
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者邱基斯, 樊仲維, 唐熊忻 申請人:北京國科世紀(jì)激光技術(shù)有限公司