CN104330892A - 一种水冷式变形镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水冷式变形镜，包括冷却系统、冷却腔体、支撑架、驱动器和反射镜，所述的反射镜的一面为反射面，另一面为基准面，所述基准面的边缘刻蚀有边框，边框内部区域通过加工刻蚀为若干个圆柱；驱动器的输出端设置有若干个连接点，所述基准面上的一个圆柱对应驱动器输出端的一个连接点；圆柱与驱动器输出端的连接点之间通过粘结剂粘结在一起；本发明通过对反射镜的一面通过刻蚀工艺刻蚀出若干个圆柱能有效的增加反射镜与冷却介质的接触面积，同时通过圆柱连接，可以减小整个反射镜与驱动器连接产生的应力，改善反射镜的静态面形，克服现有的诸多技术难题。

Description

一种水冷式变形镜

技术领域

本发明属于自适应光学波前校正领域，具体涉及一种水冷式变形镜，用于校正连续或准连续高功率激光由内、外因素所引入的波前像差。

背景技术

变形镜是一种用在光学系统中进行光束畸变修正的新型光学器件，在军事和民用市场两方面都有良好的应用前景。变形镜，通常采用连续镜面作为反射镜面，其镜面面形随驱动器伸缩发生形变，改变入射光的波前相位，校正波前畸变，具有校正精度高，易于实现在光路调节中补偿像差的优点，但是由于其变形镜镜面及驱动器材料的特性，在承受连续或准连续高功率激光长时间辐照时，受镜面镀膜技术和工艺的限制，变形镜镜面必将有总功率5‰～1%的热沉积，实验表明，不对该部分累积热进行主动控制，变形镜镜面将发生热致形变，导致工作异常，严重时可使变形镜失效。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中变形镜由于自身封装导致的静态面形不稳定以及应用于强光系统致使镜面热畸变等不足，提供了一种水冷式变形镜。

为实现上述目的采用如下技术方案：一种水冷式变形镜，包括冷却系统、冷却腔体、支撑架、驱动器和反射镜，所述驱动器和冷却腔体固定在支撑架上，驱动器的输出端穿过冷却腔体的底部与反射镜的基准面粘结，冷却系统中的冷却介质穿过冷却腔体循环流动，所述冷却系统、冷却腔体、支撑架、驱动器和反射镜封装为一体； 

所述反射镜的一面为反射面，另一面为基准面，所述基准面的边缘刻蚀有边框，边框内部区域通过加工刻蚀为若干个圆柱；

所述驱动器的输出端设置有若干个连接点，所述基准面上的一个圆柱对应驱动器输出端的一个连接点；

圆柱与驱动器输出端的连接点之间通过粘结剂粘结在一起；

所述基准面的边框与冷却腔体粘结为一体。

在上述技术方案中，所述反射镜的形状为包括但不限于圆形、方形。

在上述技术方案中，所述反射镜基准面上的圆柱均匀排布，或为横平竖直排布，或为正六边形排布。

在上述技术方案中，所述冷却系统包括输入管道和输出管道，输入管道一端连接到冷却腔体中靠近竖直面的底部，在该竖直面的对立面的上端连接输出管道。

在上述技术方案中，所述冷却介质包括但不限于水、冷却油、冷却气体。

本发明工作时，对输入管接头处通入冷却介质，流入冷却腔体，再经输出管接头处流出，实现冷却功能。通过对驱动器连接头供给不同电压，使变形镜镜面发生变形，从而改变入射光的波前相位，达到校正像差的功能。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

反射镜的基准面通过刻蚀有若干个圆柱，冷却介质在冷却腔体中流动时，增加了冷却介质与反射镜的接触面积，当反射镜因为发生形变而导致温度过高时，能通过冷却介质有效的降低温度；

因为反射镜上刻蚀有若干个圆柱，通过圆柱与驱动器输出端之间点与点的连接，与常规的平面连接相比，本发明能有效的减小因为粘结给镜面带来的应力，直接的提升水冷式变形镜静态面形的稳定性。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的水冷式变形镜结构示意图；

其中：1是变形镜反射镜片，2是冷却腔体，3是驱动器，4是冷却输入管，5是驱动器固定基座，6是支撑板一，7是输入管接头，8是冷却输出管，9是支撑板二，10是输出管接头，11是驱动器连接头，12是圆柱头，13是边框。

具体实施方式

如图1 所示，本发明的一种水冷式变形镜结构示意图；本发明的一种水冷式变形镜包括变形镜反射镜片、冷却腔体、驱动器、冷却输出管、驱动器固定基座、支撑板一、输入管接头、冷却输入管、支撑板二、输出管接头、驱动器连接头。水冷式变形镜反射镜片，与装有冷却输入管、冷却输出管的冷却腔体相粘接，驱动器一端连接变形镜冷却腔体，另一端连接驱动器固定基座。从输入管接头中导入冷却介质，介质进入冷却腔体，从输出接头流出，从而实现变形镜的冷却功能。驱动器连接头是驱动器与外部硬件的连接口，用于对变形镜驱动器施加电压。

在本发明中，为了能让冷却介质能均匀有效的布满整个冷却腔体，将冷却系统中的输入管和输出管与冷却腔体的连接位置不相同。如果冷却介质采用流体物质，如水、冷却油，因此在冷却腔体的一个角落或一个竖直面的旁边的底面上与输入管道连接，在里输入管道最远处的冷却腔体面的上部与输出管道连接，这样设置的好处就能使得冷却介质能最大距离的流过冷却腔体，使得反射镜上的圆柱体能有效的与冷却介质接触。

如果是气体冷却介质，则输入管道和输出管道与冷却腔体的连接位置因为其他的特性可以不受限制。

本发明中的反射镜的形状可以是圆形，也可以是方形，或其他需要的形状。反射镜一面为反射面，另一面为基准面，基准面通过刻蚀工艺进行加工。如图2所示，在基准面的边缘处刻蚀一个边框，边框的尺寸和冷却腔体的边框尺寸大小一致，以便于两者进行粘结。在边框内部区域，通过刻蚀工艺刻蚀处若干个圆柱，圆柱均匀排布，可以排布为方形，也可以排布为正六边形，每一个圆柱用于粘结一个驱动器的输出端，这样完成粘结后，圆柱与圆柱之间的空隙面积相比与传统的平面面积就增加了很多，有效的增加了反射镜与冷却介质的接触面积。同时因为有若干个圆柱与驱动器的输出端粘结，那么粘结之间产生的形变应力也就控制在圆柱横截面内，与传统的平面粘结相比，减小了大量的形变应力，增加了反射镜变形精度。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (5)

1.一种水冷式变形镜，包括冷却系统、冷却腔体、支撑架、驱动器和反射镜，所述驱动器和冷却腔体固定在支撑架上，驱动器的输出端穿过冷却腔体的底部与反射镜的一面粘结，冷却系统中的冷却介质穿过冷却腔体循环流动，所述冷却系统、冷却腔体、支撑架、驱动器和反射镜封装为一体；其特征在于：

所述反射镜的一面为反射面，另一面为基准面，所述基准面的边缘刻蚀有边框，边框内部区域通过加工刻蚀为若干个圆柱；

所述驱动器的输出端设置有若干个连接点，所述基准面上的一个圆柱对应驱动器输出端的一个连接点；

圆柱与驱动器输出端的连接点之间通过粘结剂粘结在一起；

所述基准面的边框与冷却腔体粘结为一体。

2.根据权利要求1所述的一种水冷式变形镜，其特征在于所述反射镜的形状为包括但不限于圆形、方形。

3.根据权利要求1所述的一种水冷式变形镜，其特征在于所述反射镜基准面上的圆柱均匀排布，或为横平竖直排布，或为正六边形排布。

4.根据权利要求1所述的一种水冷式变形镜，其特征在于所述冷却系统包括输入管道和输出管道，输入管道一端连接到冷却腔体中靠近竖直面的底部，在该竖直面的对立面的上端连接输出管道。

5.根据权利要求1所述的一种水冷式变形镜，其特征在于所述冷却介质包括但不限于水、冷却油、冷却气体。