CN109167238B - 一种q开关激光器光路调试专用工具及加工、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及本发明一种Q开关激光器光路调试专用工具及加工、使用方法，在透明有机玻璃尺上设有基准边五、基准边六、直边一、直边二、刻线三、刻线四，所述基准边五为透明有机玻璃尺右侧的纵向边，基准边六为透明有机玻璃尺的横向边，直边一为透明有机玻璃尺左侧的纵向边，直边二位于透明有机玻璃尺中部，刻线三为透明有机玻璃尺下部的圆环，在所述圆环中心设有通孔，刻线四为透明有机玻璃尺下部的十字线，刻线四的中心与刻线三的中心重叠。本发明方便电光Q开关固体激光器生产调试，使激光器初始基准安装时既准确又快捷，减少了激光调试难度，节约调试时间。

Description

一种Q开关激光器光路调试专用工具及加工、使用方法

技术领域

本发明涉及一种固体激光器光路调试专用工具，具体涉及一种Q开关激光器光路调试专用工具及加工、使用方法。

背景技术

电光Q开关固体激光器已广泛应用于工业医疗的各个领域。特别是氙灯泵浦的Nd：YAG电光Q开关固体激光器可产生巨峰激光脉冲，且成本较低，在医疗皮肤色素治疗中得到大量应用。

本发明作出以前，电光Q开关固体激光器调试生产过程中，调试用指示激光、泵浦腔和偏振片必须先用尺人为划线，画出泵浦腔和偏振片的安装角度再安装，及调试用指示激光光轴的基准，由于安装调试既不方便，安装角度不准确，增加了激光调试难度。

发明内容

本发明的目是提供一种Q开关激光器光路调试专用工具，方便电光Q开关固体激光器生产调试，使激光器初始基准安装时既准确又快捷，减少了激光调试难度，节约调试时间；能在激光器调试中，快速利用激光晶体棒轴线折射角度，偏振片角度和调试指示激光的轴线空间轴向调试线快速调整光学器件。本发明的目还提供一种Q开关激光器光路调试专用工具的加工、使用方法。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明一种Q开关激光器光路调试专用工具，包括透明有机玻璃尺，所述透明有机玻璃尺上设有基准边五、基准边六、直边一、直边二、刻线三、刻线四，所述基准边五为透明有机玻璃尺右侧的纵向边，基准边六为透明有机玻璃尺的横向边，直边一为透明有机玻璃尺左侧的纵向边，直边二位于透明有机玻璃尺中部，刻线三为透明有机玻璃尺下部的圆环，在所述圆环中心设有通孔，刻线四为透明有机玻璃尺下部的十字线，刻线四的中心与刻线三的中心重叠，其中：

基准边五与基准边六为互相垂直，分别对应激光器的工作激光轴线基准；

直边一用于激光晶体棒安装角度的调试；直边一与基准边五的夹角b为锐角；

刻线三用于偏振片角度调试安装，直边二与基准边五夹角a为锐角；

刻线三和刻线四用于指示激光的空间轴线调试。

其中，所述通孔直径为1mm。

本发明的一种Q开关激光器光路调试专用工具的加工、使用方法，有以下步骤：

1)、用于激光晶体棒中心轴与入射或输出激光的夹角调试的直边一的加工步骤：

直边一与基准边五夹角b加工为为1.64゜，适用于两端面为防反射，夹角为88゜的YAG激光晶体棒调试使用；所述激光晶体棒两端面斜面夹角改变和采用材料的不同晶体棒，根据下述公式相应改变所述夹角b来加工直边一：

n＝sin(r1)/sin(r2)；

r1为激光入射角：r1＝b+(90゜-α)；

r2为激光晶体棒中的折射角：r2＝90゜-α；

n为激光晶体棒的折射率；

α为激光晶体棒两端面斜面与激光晶体棒轴线的折射夹角；

调试时，将透明有机玻璃尺的基准边五靠紧激光器侧板，直边一靠紧聚光腔，此时激光晶体棒中心轴与入射或输出激光保持为折射夹角，直接固定聚光腔即可；

2)、用于偏振片安装的直边二的加工步骤：

直边2为深约0.25mm刻线，与基准边五夹角a加工为56.6゜，则直边二与基准边六夹角为布鲁斯特角：

33.4゜＝90゜-a＝90゜-56.6゜；

调试时，将基准边六靠紧激光器侧板，偏振片以直边二基准平行安装时固定，则激光光轴与偏振片保持布鲁斯特角的最小损耗角度；

3)、刻线三和刻线四的加工步骤：

刻线四中的横线与基准边六的距离为激光光轴水平高度，激光光轴水平高度也就是激光光轴与光基座底板间距，取30mm或40mm，根据激光器的设计光轴高度调整；设定刻线四中的纵线与基准边五的距离，其中，刻线四中的纵线与基准边五的距离为激光光轴垂直中心位置宽度，刻线四中的纵线位置在基准边六的中点；

刻线三圆环为通心圆环，中心为直径1mm的通孔，刻线四的横线与纵线交叉中心与刻线三的圆环中心重合，刻线三、刻线四均加工成深0.25mm的刻线，便于观察指示激光投影；

调试时，所述透明有机玻璃尺立起来使用，以基准边六为底放置于激光器光基座上，在光基座上找到激光光轴垂直中心线位置，将刻线四的十字线的纵线与激光光轴垂直中心线重合并沿水平移动，观察指示激光投影在刻线三的圆环和刻线四的位置，不断调整指示激光的中心位置和俯仰角和水平角，直至所述透明有机玻璃尺在光基座上激光光轴垂直中心线位置每个点指示激光投影都在刻线三中心的通孔内，此时指示激光与工作激光光轴将重合，成为工作激光光轴的空间基准引导光线，激光器腔内的所有光学器件均按该基准引导光线位置安装调试。

所述刻线三的圆环设有若干个圆圈。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

1、实现了激光器内端面为斜面激光晶体角度的快速安装。

2、实现了激光器偏振片的快速安装。

3、实现了激光光轴的基准引导光的空间调试。

4、工具体积小，便于携带，方便激光器的调试和维修，大大节约了激光器的调试时间。

附图说明

图1-1为本发明实施例1的工作原理的方框图；

图1-2为本发明实施例2的工作原理的方框图；

图1-3为本发明实施例3的工作原理的方框图；

图2为本发明结构的示意图。

图中，1、直边一；2、直边二；3、刻线三；4、刻线四；5、基准边五；6、基准边六；7、透明有机玻璃尺；L1、刻线四中的横线与基准边六的距离；L2、刻线四中的纵线与基准边五的距离；a、直边二与基准边五夹角；b：直边一与基准边五的夹角；8、指示激光；9、全反射镜片；10、光电晶体；11、偏振片；12、聚光腔；13、激光晶体棒；14、输出镜片；15、工作激光光轴；16、指示激光光斑；17、激光光轴垂直中心线调试重合点；18、激光晶体棒的斜面；Φ1、通孔；Φ4、第二圆圈；Φ10、第三圆圈，Φ16、第四圆圈；Φ22、第五圆圈。

具体实施方式

参见图1-1～图1-3工作原理的方框图，图2示意图，本发明一种Q开关激光器光路调试专用工具，包括透明有机玻璃尺，所述透明有机玻璃尺上设有基准边五、基准边六、直边一、直边二、刻线三、刻线四，所述基准边五为透明有机玻璃尺右侧的纵向边，基准边六为透明有机玻璃尺的横向边，直边一为透明有机玻璃尺左侧的纵向边，直边二位于透明有机玻璃尺中部，刻线三为透明有机玻璃尺下部的圆环，在所述圆环中心设有通孔，刻线四为透明有机玻璃尺下部的十字线，刻线四的中心与刻线三的中心重叠，其中：

基准边五与基准边六为互相垂直，分别对应激光器的工作激光轴线基准；

直边一用于激光晶体棒安装角度的调试；直边一与基准边五的夹角b为锐角；

刻线三用于偏振片角度调试安装，直边二与基准边五夹角a为锐角；

刻线三和刻线四用于指示激光的空间轴线调试。

其中，所述通孔直径为1mm。

本发明的用于电光Q开关固体激光器光路调试专用工具采用5mm厚透明有机玻璃板制作，便于调试时观察器件安装角度和指示激光投影。

本发明的一种Q开关激光器光路调试专用工具的加工、使用方法，有以下步骤：

1)、用于激光晶体棒中心轴与入射或输出激光的夹角调试的直边一的加工步骤：

直边一与基准边五夹角b加工为为1.64゜，适用于两端面为防反射，夹角为88゜的YAG激光晶体棒调试使用；所述激光晶体棒两端面斜面夹角改变和采用材料的不同晶体棒，根据下述公式相应改变所述夹角b来加工直边一：

n＝sin(r1)/sin(r2)；

r1为激光入射角：r1＝b+(90゜-α)；

r2为激光晶体棒中的折射角：r2＝90゜-α；

n为激光晶体棒的折射率；

α为激光晶体棒两端面斜面与激光晶体棒轴线的折射夹角；

调试时，将透明有机玻璃尺的基准边五靠紧激光器侧板，直边一靠紧聚光腔，此时激光晶体棒中心轴与入射或输出激光保持为折射夹角，直接固定聚光腔即可；

2)、用于偏振片安装的直边二的加工步骤：

直边2为深约0.25mm刻线，与基准边五夹角a加工为56.6゜，则直边二与基准边六夹角为布鲁斯特角：

33.4゜＝90゜-a＝90゜-56.6゜；

调试时，将基准边六靠紧激光器侧板，偏振片以直边二基准平行安装时固定，则激光光轴与偏振片保持布鲁斯特角的最小损耗角度；

3)、刻线三和刻线四的加工步骤：

刻线四中的横线与基准边六的距离为激光光轴水平高度，激光光轴水平高度也就是激光光轴与光基座底板间距，取30mm或40mm，根据激光器的设计光轴高度调整；设定刻线四中的纵线与基准边五的距离，其中，刻线四中的纵线与基准边五的距离为激光光轴垂直中心位置宽度，刻线四中的纵线位置在基准边六的中点；

刻线三圆环为通心圆环，中心为直径1mm的通孔，刻线四的横线与纵线交叉中心与刻线三的圆环中心重合，刻线三、刻线四均加工成深0.25mm，宽0.5mm的刻线，便于观察指示激光投影；

调试时，所述透明有机玻璃尺立起来使用，以基准边六为底放置于激光器光基座上，在光基座上找到激光光轴垂直中心线位置，将刻线四的十字线的纵线与激光光轴垂直中心线重合并沿水平移动，观察指示激光投影在刻线三的圆环和刻线四的位置，不断调整指示激光的中心位置和俯仰角和水平角，直至所述透明有机玻璃尺在光基座上激光光轴垂直中心线位置每个点指示激光投影都在刻线三中心的通孔内，此时指示激光与工作激光光轴将重合，成为工作激光光轴的空间基准引导光线，激光器腔内的所有光学器件均按该基准引导光线位置安装调试。

见图1-1，是安装有两端面激光晶体棒的聚光腔，本发明利用透明有机玻璃尺的直边一与基准边五夹角调试激光器中两端面为斜面(防反射)的激光晶体棒的中心轴与入射或输出激光的夹角。

见图1-2，是本发明利用透明有机玻璃尺的直边二与基准边六之间夹角调试激光器中偏振片与激光光轴保持布鲁斯特角的最佳角度。

见图1-3，将透明有机玻璃尺以基准边六为底，立起来使用，利用的刻线三的圆环和刻线四的十字线，结合光基座的激光光轴基准线，根据指示激光光斑投影点引导指示激光空间轴线位置调试。

所述刻线三的圆环包括圆环中心的通孔Φ1，直径1mm，第二圆圈Φ4，直径4mm，第三圆圈Φ10，直径10mm，第四圆圈Φ16，直径16mm，第五圆圈Φ22，直径22mm。本发明刻线三、刻线四刻线深度和宽度

本发明的调试专用工具可适用于各类波长的电光Q开关固体激光器生产中光路调试，也可适用于其他固体激光器的光路调试。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种Q开关激光器光路调试专用工具，包括透明有机玻璃尺，其特征在于：所述透明有机玻璃尺上设有基准边五、基准边六、直边一、直边二、刻线三、刻线四，所述基准边五为透明有机玻璃尺右侧的纵向边，基准边六为透明有机玻璃尺的横向边，直边一为透明有机玻璃尺左侧的纵向边，直边二位于透明有机玻璃尺中部，刻线三为透明有机玻璃尺下部的圆环，在所述圆环中心设有通孔，刻线四为透明有机玻璃尺下部的十字线，刻线四的中心与刻线三的中心重叠，其中：

基准边五与基准边六为互相垂直，分别对应激光器的工作激光轴线基准；

直边一用于激光晶体棒安装角度的调试；直边一与基准边五的夹角b为锐角；

刻线三用于偏振片角度调试安装，直边二与基准边五夹角a为锐角；

刻线三和刻线四用于指示激光的空间轴线调试。

2.按照权利要求1所述的一种Q开关激光器光路调试专用工具，其特征在于：所述通孔直径为1mm。

3.一种Q开关激光器光路调试专用工具的加工、使用方法，其特征在于有以下步骤：

1)、用于激光晶体棒中心轴与入射或输出激光的夹角调试的直边一的加工步骤：

直边一与基准边五夹角b加工为为1.64゜，适用于两端面为防反射，夹角为88゜的YAG激光晶体棒调试使用；所述激光晶体棒两端面斜面夹角改变和采用材料的不同晶体棒，根据下述公式相应改变所述夹角b来加工直边一：

n＝sin(r1)/sin(r2)；

r1为激光入射角：r1＝b+(90゜-α)；

r2为激光晶体棒中的折射角：r2＝90゜-α；

n为激光晶体的折射率；

α为晶体棒两端面斜面与轴线的折射夹角；

调试时，将调试专用工具的基准边五靠紧激光器侧板，直边一靠紧聚光腔，此时激光晶体棒中心轴与入射或输出激光保持为折射夹角，直接固定聚光腔即可；

2)、用于偏振片安装的直边二的加工步骤：

直边二为深0.25mm刻线，与基准边五夹角a加工为56.6゜，则直边二与基准边六夹角为布鲁斯特角：

33.4゜＝90゜-a＝90゜-56.6゜；

调试时，将基准边六靠紧激光器侧板，偏振片以直边二基准平行安装时固定，则激光光轴与偏振片保持布鲁斯特角的最小损耗角度；

3)、刻线三和刻线四的加工步骤：

刻线四中的横线与基准边六的距离为激光光轴水平高度，取30mm或40mm，根据激光器的设计光轴高度调整；设定刻线四中的纵线与基准边五的距离，其中，刻线四中的纵线与基准边五的距离为激光光轴垂直中心位置宽度，刻线四中的纵线位置在基准边六的中点；

刻线三圆环为通心圆环，中心为直径1mm的通孔，刻线四的横线与纵线交叉中心与刻线三的圆环中心重合，刻线三、刻线四均加工成深0.25mm的刻线，便于观察指示激光投影；

调试时，所述调试专用工具立起来使用，以基准边六为底放置于激光器光基座上，在光基座上找到激光光轴垂直中心线位置，将刻线四的十字线的纵线与激光光轴垂直中心线重合并沿水平移动，观察指示激光投影在刻线三的圆环和刻线四的位置，不断调整指示激光的中心位置和俯仰角和水平角，直至所述调试专用工具在光基座上激光光轴垂直中心线位置每个点指示激光投影都在刻线三中心的通孔内，此时指示激光与工作激光光轴将重合，成为工作激光光轴的空间基准引导光线，激光器腔内的所有光学器件均按该基准引导光线位置安装调试。

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