CN103094815A - 光路基准及角度调整的辅助装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种光路基准及角度调整的辅助装置及其使用方法，该装置包括升降底座、基准平台、滑轨、双光孔光路基准模块、基准光源、高精度旋转角度仪。所述的基准平台放置于升降底座上，可实现升降及俯仰调节。基准平台上有系列规则定位孔，分别固定所述的滑轨和双光孔光路基准模块。滑轨上放置所述的基准光源和高精度旋转角度仪。本发明具有结构简单、操作方便和精度高的特点，能够快捷方便的实现光学镜在激光光路中的位置定位及角度调节，进而实现激光器尤其是激光放大器的复杂光路调试，提高激光器输出性能。

Description

光路基准及角度调整的辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及激光器，特别是一种光路基准及角度调整的辅助装置及其使用方法，在激光器研制和装配方面有广泛应用前景。

背景技术

激光器具有指向性好、单色性高、亮度强等优点，应用日益广泛，并逐步形成庞大的产业链，直接推动现代工业的快速发展，改变着人类的生活方式。目前激光器技术被广泛应用于激光通信、激光医疗、激光加工、新能源和军事航天等领域。激光应用技术的快速发展，对激光技术指标如能量、功率及光束质量等方面提出了更高的要求，而激光技术指标的提升必然伴随着激光装置规模的增大化以及光路的复杂化，而这些往往导致激光器光路调试难度和工作量的增加，进而影响激光器的整体运行性能，激光装置光路的精确装调及优化，将在极大程度上推动着激光器整体性能的提升。如何获得激光器装置光路光学器件的快速精确装调，日益受到工程人员的重视。

目前激光光路调试和光学器件装调通常采用的方法主要是凭借工程人员的装调经验调试，这往往具有主观性，带来较大装调误差，不可避免地导致激光器装置光路装调的性能不佳，影响激光器的输出性能。同时凭借工程人员经验装调光学器件对工程人员提出过高要求，且光路装调和光学器件安装不具有重复性，势必带来更多的工作量，导致整体装调效率的下降。

发明内容

本发明的目的在于改善固体激光器光路光学器件装调精度和效率，提供一种光路基准及角度调整的辅助装置及其使用方法，该辅助装置能够快捷方便的实现激光器光路装调及光学镜在激光光路中的定位及角度调节，可提高激光器尤其是激光放大器装调效率，有助于激光器实现高性能激光输出。

本发明的技术解决方案如下：

一种激光器光路基准及角度调整的辅助装置，特点在于其构成包括：升降底座、基准平台、滑轨、双光孔光路基准模块、基准光源、高精度旋转角度仪，所述的基准平台成长方形固定在所述的升降底座上，以实现基准平台的升降及俯仰调节，所述的基准平台上有均匀分布的定位孔，所述的滑轨通过定位孔在所述的基准平台上靠一个长边固定，该滑轨的两端分别安装所述的基准光源和高精度旋转角度仪；所述的双光孔光路基准模块与所述的滑轨垂直地通过定位孔固定在所述的基准平台上，所述的双光孔光路基准模块由光路基准模块骨架及其两端的相互平行的可调光阑构成。

所述的升降底座为三维支撑体，与所述的基准平台通过螺钉固定，可实现快速升降、左右及前后调节。

所述的双光孔光路基准模块包括光路基准模块骨架和两个完全一样、严格平行且分别位于光路基准模块骨架两端的可调光阑光孔，双光孔光路基准模块通过定位孔固定于所述的基准平台上。

所述的滑轨通过定位孔固定于所述的基准平台上，滑轨与所述的双光孔光路基准模块垂直放置。

所述的基准光源为准直性好、单色相干性好及亮度高的激光源，固定于所述的滑轨上，位置可沿滑轨方向平移，基准光源可进行左右移动、俯仰角度调节。

所述的高精度旋转角度仪固定于所述的滑轨上，可进行上下调节，其组成包括参考光源和高精度角度仪，参考光源可进行水平、俯仰角度调节。高精度角度仪上刻有角度刻度，结合参考光源进行角度测量。

所述的光路基准及角度调整的辅助装置的使用方法，包括下列步骤：

①将所述的光路基准及角度调整辅助装置，以下简称为辅助装置，放置于激光装调平台上，调整所述的升降底座和基准平台，使辅助装置的双光孔基准模块的双光孔的中心高度等于待装调激光装置光路的中心高度；

②移动所述的辅助装置，使所述的双光孔基准模块位于待装调激光装置的光路中，将所述的双光孔基准模块的双光孔调整至待装调激光器的光斑尺寸，并保证激光无损耗地通过双光孔；

③将所述的基准光源放置于所述的滑轨上，调节基准光源的位置，使基准光源发出的基准光无损耗地通过双光孔基准模块双光孔，并作为光路的基准光；

④调整所述的高精度旋转角度仪和参考光源，使参考光源发出的参考光与所述的基准光严格平行，然后转动旋转角度仪，使旋转的角度等于待安装光学元件在光路中应偏转的角度；

⑤沿滑轨平移所述的高精度角度仪，使参考光照射到待安装光学元件的中心位置，转动光学元件水平角度，使参考光0角度反射回所述的参考光源的发射口位置，光学件的水平角度调整完成；

⑥调节高精度角度仪的高低位置，同时相应调节待安装光学件的俯仰角度，使反射的参考光同样0角度返回，最后固定光学件；

⑦重复步骤④～⑥完成其他待装光学件的安装。

本发明具有以下优点：

1、本发明光路基准及角度调整辅助装置采用组合结构，各单元独立，使用方法简单方便，可满足不同光路装调需求。

2、利用本发明辅助装置进行激光器光路辅助调试时，可灵活调整双光孔口径，保证激光无损耗地通过，具有较高的调整精度。

3、采用基准光源进行光路基准，基准光源采用高光束质量的可见光，可实现光路可视装调，方便易行，装调时不需要激光器处于工作状态，从而避免激光在装调时对工程人员的额外损伤。

4、高精度旋转角度仪的操作方便，测量精度高，同时在滑轨上工作，可保证其适用范围和装调方便。

5、整个辅助装置结构简单，制作工艺成熟，可降低制造成本和缩短生产周期，易于实现批量化生产。

附图说明

图1为本发明光路基准及角度调整辅助装置的立体结构示意图

图2为图1的俯视图

图3为图1装置辅助装调待安装光学元件的原理示意图

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1、图2和图3，图1为本发明激光器光路基准及角度调整辅助装置实施例的立体结构图，图2为图1的俯视图。图3为图1装置辅助装调待安装光学件的安装方法结构示意图。

由图可见，本发明光路基准及角度调整辅助装置的构成包括：升降底座1、基准平台2、滑轨3、双光孔光路基准模块4、基准光源5、高精度旋转角度仪6，所述的基准平台2成长方形固定在所述的升降底座1上，以实现基准平台2的升降及俯仰调节，所述的基准平台2上有均匀分布的定位孔，所述的滑轨3通过定位孔在所述的基准平台2上靠一个长边固定，该滑轨3的两端分别安装所述的基准光源5和高精度旋转角度仪6；所述的双光孔光路基准模块4与所述的滑轨3相互垂直通过定位孔固定在所述的基准平台2上，所述的双光孔光路基准模块4由光路基准模块骨架401及其两端的相互平行的可调光阑402构成。

采用组合结构，滑轨3、双光孔基准模块4、基准光源5和高精度旋转角度仪6均可根据需要与基准平台2分离，滑轨3与双光孔基准模块垂直放置，基准光源5和高精度旋转角度仪6均可沿滑轨滑动，通过定位螺钉固定。

请参见图3，所述的光路基准及角度调整辅助装置的使用方法，包括下列步骤：

①将所述的光路基准及角度调整辅助装置，以下简称为辅助装置，放置于激光装调平台上，调整所述的升降底座1和基准平台2，使辅助装置的双光孔基准模块4的双光孔401、402的中心高度等于待装调的激光装置光路的中心高度；

②移动所述的辅助装置，使所述的双光孔基准模块4位于待装调激光装置的光路中，将所述的双光孔基准模块的双光孔401、402调整至待装调激光器的光斑尺寸，并保证激光无损耗地通过双光孔；

③将所述的基准光源5放置于所述的滑轨3上，调节基准光源5的位置，使基准光源5发出的基准光无损耗地通过双光孔基准模块双光孔401、402，并作为光路的基准光；

④调整所述的高精度旋转角度仪和参考光源601，使参考光源601发出的参考光与所述的基准光严格平行，然后转动旋转角度仪602，使旋转的角度等于待安装光学元件在光路中应偏转的角度；

⑤沿滑轨（3）平移所述的高精度角度仪6，使参考光照射到待安装光学元件的中心位置，转动光学元件水平角度，使参考光0角度反射回所述的参考光源601的发射口位置，光学件的水平角度调整完成；

⑥调节高精度角度仪6的高低位置，同时相应调节待安装光学件的俯仰角度，使反射的参考光同样0角度返回，最后固定光学件；

⑦重复步骤④～⑥完成其他待装光学件的安装。

下面为此实施例的具体参数：

基准光源5波长532nm，输出功率3mw，光斑直径2mm；参考光源602波长532nm，输出功率3mw，光斑直径2mm；升降底座1长11cm宽8cm高度调节范围为4～12cm；基准平台2尺寸长11cm宽8cm高1cm，规则定位孔为M4标准螺孔，孔间距为0.8cm。基准平台滑轨长10cm宽1cm高1cm；双光孔基准模块3基准模块骨架301长6cm宽1cm高1cm，双光孔302间距5cm。高精度旋转角度仪测量范围-90～90度。

实验表明，本发明具有结构紧凑、简单、调节方便、能够很好的完成对激光器光路基准和光学件角度调整，有助于激光器实现高性能激光输出。

Claims (5)

1.一种光路基准及角度调整辅助装置，特征在于其构成包括：升降底座（1）、基准平台（2）、滑轨（3）、双光孔光路基准模块（4）、基准光源（5）、高精度旋转角度仪（6），所述的基准平台（2）成长方形固定在所述的升降底座（1）上，以实现基准平台（2）的升降及俯仰调节，所述的基准平台（2）上有均匀分布的定位孔，所述的滑轨（3）通过定位孔在所述的基准平台（2）上靠一个长边固定，该滑轨（3）的两端分别安装所述的基准光源（5）和高精度旋转角度仪（6）；所述的双光孔光路基准模块（4）与所述的滑轨（3）垂直地通过定位孔固定在所述的基准平台（2）上，所述的双光孔光路基准模块（4）由光路基准模块骨架（401）及其两端的相互平行的可调光阑（402）构成。

2.根据权利要求1所述的激光器光路基准及角度调整辅助装置，其特征在于所述的升降底座（1）为三维支撑体，与所述的基准平台（2）通过螺钉固定，可实现快速升降、左右及前后调节。

3.根据权利要求1所述的激光器光路基准及角度调整辅助装置，其特征在于所述的基准光源（5）为准直性好、单色相干性好及亮度高的激光源，所述的基准光源（5）具有水平、俯仰角度调节。

4.权利要求1所述的激光器光路基准及角度调整辅助装置，其特征在于所述的高精度旋转角度仪（6）由参考光源（601）和旋转角度仪（602）构成，所述的旋转角度仪（602）具有角度刻度。

5.权利要求1所述的光路基准及角度调整辅助装置的使用方法，其特点在于包括下列步骤：

①将所述的光路基准及角度调整辅助装置，以下简称为辅助装置，放置于激光装调平台上，调整所述的升降底座（1）和基准平台（2），使辅助装置的双光孔基准模块（4）的双光孔（401、402）的中心高度等于待装调激光装置光路的中心高度；

②移动所述的辅助装置，使所述的双光孔基准模块（4）位于待装调激光装置的光路中，将所述的双光孔基准模块的双光孔（401、402）调整至待装调激光器的光斑尺寸，并保证激光无损耗地通过双光孔；

③将所述的基准光源（5）放置于所述的滑轨（3）上，调节基准光源（5）的位置，使基准光源（5）发出的基准光无损耗地通过双光孔基准模块双光孔（401、402），并作为光路的基准光；

④调整所述的高精度旋转角度仪和参考光源（601），使参考光源（601）发出的参考光与所述的基准光严格平行，然后转动旋转角度仪（602），使旋转的角度等于待安装光学元件在光路中应偏转的角度；

⑤沿滑轨（3）平移所述的高精度角度仪（6），使参考光照射到待安装光学元件的中心位置，转动光学元件水平角度，使参考光0角度反射回所述的参考光源（601）的发射口位置，光学件的水平角度调整完成；

⑥调节高精度角度仪（6）的高低位置，同时相应调节待安装光学件的俯仰角度，使反射的参考光同样0角度返回，最后固定光学件；

⑦重复步骤④～⑥完成其他待装光学件的安装。

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