CN114822188A - 一种激光光路装调综合训练平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光光路装调综合训练平台，包括安装平板、镜架和光源组件，安装平板上排列设有多个安装孔，镜架上设有镜片，还包括有晶体支架，晶体支架上设有晶体，晶体支架可拆卸安装在安装平板上，光源组件包括光纤和光源支架，光源支架通过安装孔可拆卸安装在安装平板上，光纤与光源支架可拆卸连接，安装平板上对应晶体输出端设有调Q组件并通过调Q组件调整晶体输出的光束为脉冲形式，安装平板内设有光束质量检测仪并通过光束质量检测仪检测光束最终输出质量，通过晶体支架的设置实现与光源之间距离的调节，从而避免两者相互靠近导致光源受晶体温度影响而产生损毁，同时通过晶体支架的设置能够满足可见光与不可见光调节的实验需求。

Description

一种激光光路装调综合训练平台
技术领域
本发明涉及激光实验技术领域，更具体的说是一种激光光路装调综合训练平台。
背景技术
激光技术作为工业中一种常用的技术手段，需要学生对其具备较深的了解，从而满足企业人才需要，现今的教学中仅通过动画的方式进行讲解，缺少具体操作过程。
申请号为CN201610614131.8的在先专利公开了一种激光原理实验平台，其中具体公开了通过设置光学平板、激光发射台、输出耦合镜和镜架，并通过光学平板上的螺纹孔对多个装置位置进行调整，从而实现多种激光实验，但该装置依然存在以下缺陷：由于泵浦源即光源和晶体均安设在激光发射台上且两者相互靠近设置，同时在使用时晶体由于能量汇聚会产生巨大热量，导致容易烧毁光源，使得光源无法多次使用，因此需要一种能够调节光源和晶体之间的距离，从而能够避免因晶体温度过高而损害光源的激光光路装调综合训练平台。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供因此需要一种能够调节光源和晶体之间的距离，从而能够避免因晶体温度过高而损害光源的激光光路装调综合训练平台。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种激光光路装调综合训练平台，包括安装平板、镜架和光源组件，所述安装平板上排列设有多个安装孔，所述镜架和光源组件均通过安装孔可拆卸安装在安装平板上，所述镜架上设有镜片，还包括有至少一个晶体支架，所述晶体支架上设有晶体，所述晶体支架可拆卸安装在安装平板上，所述光源组件包括光纤和光源支架，所述光源支架通过安装孔可拆卸安装在安装平板上，所述光纤与光源支架可拆卸连接，所述安装平板上对应晶体输出端设有调Q组件并通过调Q组件调整晶体输出的光束为脉冲形式，所述安装平板内设有光束质量检测仪并通过光束质量检测仪检测光束最终输出质量。
作为本发明的进一步改进，所述安装平板上设有光路刻线，所述光路刻线用于引导镜架、光源支架和晶体支架安装在预定路线上。
作为本发明的进一步改进，所述安装平板上安设有直射板，所述直射板用于激光最后直射在直射板上。
作为本发明的进一步改进，所述安装平板内对应安装孔设有转动件，所述镜架上设有连接杆，所述连接杆自由端穿过安装孔并与转动件连接，所述转动件用于带动镜架转动，所述安装平板上设有与转动件连接的控制件，所述控制件通过转动来控制转动件转动角度。
作为本发明的进一步改进，所述安装平板内设有容纳空腔，所述转动件安设在容纳空腔内，所述转动件包括至少两个相互连接的减速单元，所述减速单元用于增大控制件和转动件转动角度之比。
作为本发明的进一步改进，所述镜架包括本体，所述本体上设有弧形的安装槽，所述镜片部分卡设在安装槽内，所述本体对应安装槽设有抵触面，所述抵触面用于与镜片平面所在面抵触，所述安装槽内对应镜片两侧均活动设有抵触件，所述抵触件用于抵触镜片使得镜片平面所在面与抵触面抵触。
作为本发明的进一步改进，所述抵触件包括弹簧和弧形抵触板，所述弹簧一端与安装槽固定连接，另一端呈直线状并连接有球体，所述抵触板与球体球面副铰接，所述抵触板上设有延伸面并与抵触板呈垂直设置，所述弹簧用于保持抵触板和延伸面分别与镜片两面抵触并向镜片中心方向施力。
作为本发明的进一步改进，所述安装平板内设有风机，所述晶体支架上设有贯通孔，所述晶体安设于贯通孔内，所述晶体支架内环绕贯通孔设有环形的冷却腔室，所述风机输出端设有管道并通过管道与冷却腔室连通，所述晶体支架靠近晶体输出端的一面环绕贯通孔设有多个与冷却腔室连通的排风口，所述排风口出口呈斜角，所述排风口用于引导气流向贯通孔方向移动。
作为本发明的进一步改进，所述冷却腔室内设有隔离板并通过隔离板分隔形成内腔室和外腔室，所述隔离板上均匀排列设有多个风孔并通过风孔连通内腔室和外腔室，所述贯通孔内沿长度方向环绕设有导风槽，所述导风槽内设有通道并与内腔室连通，所述导风槽远离冷却腔室的一边形成弧形导风面。
本发明的有益效果：通过晶体支架的设置实现与光源之间距离的调节，从而避免两者相互靠近导致光源受晶体温度影响而产生损毁，同时通过晶体支架的设置能够满足可见光与不可见光调节的实验需求，即使得光路中部分路径为可见光，部分路径为不可见光，从而增强了实用性，同时通过光源支架和光纤能够便于在损坏后进行更换，从而降低更换成本，同时便于对光源位置进行调节，方便教学使用。
附图说明
图1为本发明第一实施例整体示意图；
图2为本发明第一实施例发光器安装示意图；
图3为本发明第一实施例镜架安装示意图；
图4为本发明第二实施例整体示意图；
图5为本发明第二实施例风机安装示意图；
图6为本发明第二实施例驱动齿轮安装示意图；
图7为本发明第二实施例转盘安装示意图；
图8为本发明第二实施例啮合齿轮安装示意图；
图9为本发明第二实施例镜片和抵触件安装示意图；
图10为本发明第二实施例抵触面示意图；
图11为图10B处局部放大图；
图12为图4A处局部放大图；
图13为本发明第二实施例冷却腔室安装剖面示意图。
附图标记：1、安装平板；2、镜架；3、光源组件；4、晶体支架；5、安装孔；6、镜片；7、晶体；8、安装槽；9、发光器；10、光纤；11、光源支架； 12、贯通孔；13、光路刻线；14、直射版；15、转动件；16、连接杆；17、控制件；18、隔离板；19、套筒；20、啮合齿；21、驱动齿轮；22、转盘；23、连接齿轮；24、输出齿轮；25、减速单元；26、风机；27、冷却腔室；28、排风口；29、内腔室；30、外腔室；31、风孔；32、导风槽；33、通道；34、导风面；36、啮合齿轮；37、第一镜架；38、第二镜架；39、第三镜架；40、第四镜架；41、第一晶体支架；42、第二晶体支架；43、平凸透镜；44、平凹透镜；45、第一晶体；46、第二晶体；47、第三晶体；48、红外全反镜；49、调Q 组件；50、光束质量检测仪；51、第五镜架；52、本体；53、抵触面；54、抵触件；55、弹簧；56、抵触板；57、球体；58、延伸面；59、检测部件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
图1-3为本发明的第一实施例，一种激光光路装调综合训练平台，包括安装平板1、镜架2和光源组件3，所述安装平板1上排列设有多个安装孔5，所述镜架2和光源组件3均通过安装孔5可拆卸安装在安装平板1上，所述镜架2上设有镜片6，还包括有至少一个晶体支架4，所述晶体支架4上设有晶体 7，所述晶体7包括非线性晶体7，通过非线性晶体7能够将光源组件3发出的不可见光调整为可见光，从而方便教学使用，在本实施例中，所述镜架2包括第一镜架37、第二镜架38、第三镜架39、第四镜架40和第五镜架51，所述晶体支架4包括第一晶体支架41和第二晶体支架42，所述第一晶体支架41上安设有第一晶体45，所述第一晶体45用于调整光束呈可见光，所述第一镜架37、第二镜架38和第三镜架39均安设在光源组件3和第一晶体支架41之间，所述第一镜架37、第二镜架38和第三镜架39由光源组件3向第一晶体支架41方向依次排列设置，所述第一镜架37、第二镜架38和第三镜架39上均设有平凸透镜43，其中第三镜架39上对应的平凸透镜43用于汇聚光束至第一晶体45，所述安装平板1上对应晶体7输出端设有调Q组件49并通过调Q组件49调整晶体7输出的光束为脉冲形式，在本实施例中，所述调Q组件49对应第一晶体45 输出端设置，所述第四镜架40上设有平凹透镜44并通过平凹透镜44来折射穿过调Q组件49的光束至第二晶体支架42，所述第二晶体支架42上排列设有第二晶体46和第三晶体47，所述第二晶体46用于调整第一晶体45调整后的可见光为其他不同颜色的可见光，所述第三晶体47用于调整第二晶体46调整后的可见光为其他不同颜色的可见光，例如第一晶体47调整后的可见光为白色，通过第二晶体46将白色光调整为绿色，进一步通过第三晶体47将绿光调整为紫光，所述第二晶体支架41上对应第二晶体46和第三晶体47分别设有反射件，所述反射件用于反射第二晶体46和第三晶体47调整后的光束，所述第五镜架 51对应第三晶体47输出端设置，所述第五镜架51上设有红外全反镜48，优选的，所述安装平板1内安设有光束质量检测仪50，所述光束质量检测仪50包括安设在安装平板1上的检测部件59，所述检测部件59用于检测光束最终输出质量，在本实施例中，所述光源组件3发出连续状态的不可见光束，并分别通过第一镜架37和第二镜架38，进一步通过第三镜架39上的平凸透镜43将光束汇聚至第一晶体45并通过第一晶体45调整为可见光，进一步通过调Q组件49来调整穿过第一晶体45后的光束呈脉冲状态，进一步通过第三镜架39上的平凹透镜44将光束折射至第二晶体46并通过第二晶体46调整为其他颜色的可见光，进一步通过第三晶体46调整第二晶体46调整后的光束为其他颜色的可见光，进一步通过反射件进行反射观察，同时通过第四镜架40上的红外全反镜48调整并反射第三晶体46调整后的光束，从而实现V性腔光束观察，同时通过光束质量检测仪50来检测最终光束质量，其中，也可将第四镜架40更换为平凸透镜43，并将第一镜架37、第二镜架38、第三镜架39、第一晶体支架41、调Q 组件49、第四镜架40、第二晶体支架42和第五镜架51依次直线设置来观察直线状态下光束情况，从而实现多种光路实现的装调效果，所述晶体支架4通过安装孔5可拆卸安装在安装平板1上，所述光源组件3包括光纤10和光源支架 11，所述光源支架11通过安装孔5可拆卸安装在安装平板1上，所述光纤10 与光源支架11可拆卸连接，在一种实施例中，所述光纤10输入端外接光源，在本实施例中，所述光源组件3还包括有发光器9，所述镜架2和光源支架11 上均设有螺孔并通过螺钉螺纹连接螺孔和安装孔5，所述发光器9输出端与光纤 10一端连接，所述光纤10远离发光器9的一端为输出端并光源支架11连接，所述安装平板1上安设有第二晶体支架42，通过将晶体7安设在晶体支架4上，从而实现与光源的分离，从而实现晶体7位置与光源位置之间距离的调节，同时能够避免两者相互靠近导致晶体7温度过高而损毁光源，同时通过光源支架11和光纤10的设置能够便于对光源位置进行调整，从而方便教学使用。
优选的，所述安装平板1上设有光路刻线13，所述光路刻线13用于引导镜架2、光源支架11和晶体支架4安装在预定路线上，通过光路刻线13的设置能够引导学生进行安装，同时能够令学生了解光路的原理和照射路径。
图4-13为本发明的第二实施例，与第一实施例不同的地方在于，所述安装平板1上安设有直射板14，所述直射板14用于激光最后直射在直射板14 上，优选的，所述直射板14上设有预设点，该预设点用于判断是否照射在预设位置上，通过直射板14的设置在便于观察最后直射的路径的同时能够避免光束影响到他人实验，从而满足教学需求。
所述安装平板1内对应安装孔5设有转动件15，所述镜架2上设有连接杆 16，所述连接杆16自由端穿过安装孔5并与转动件15连接，所述转动件15用于带动镜架2转动，所述安装平板1上设有与转动件15连接的控制件，所述控制件通过转动来控制转动件15转动角度，通过转动件15、控制件17的设置能够便于对镜架2的角度进行调整，从而满足折射的实验需求，减少螺纹连接带来的调节繁杂。
优选的，所述安装平板1内设有容纳空腔，所述转动件15安设在容纳空腔内，所述转动件15包括至少两个相互连接的减速单元25，所述减速单元25用于增大控制件17和转动件15转动角度之比，通过减速单元的设置能够实现对镜架角度的微调，一方面能够获得精确的角度调整，同时避免传统方式中通过手动调节导致光路偏差过大的缺陷，能够满足光路折射等实验中对于角度变化精确的实验需求。
优选的，所述容纳空腔内固定设有套筒19，所述套筒19内设有啮合齿20，所述减速单元25转动设置在套筒19内，所述控制件17包括控制杆，所述控制杆一端伸入套筒19并设有驱动齿轮21，用于驱动齿轮21用于与减速单元25连接，所述减速单元25包括转盘22，所述转盘22靠近控制杆的一端环绕驱动齿轮21设有至少一个连接齿轮23，所述连接齿轮23分别与驱动齿轮21和啮合齿 20啮合，所述驱动齿轮21通过连接齿轮23带动转盘22转动，所述转盘22远离驱动齿轮21的一端同轴固定设有输出齿轮24，在本实施例中，所述减速单元 25为两个并分别为第一减速单元和第二减速单元，其中第二减速单元的连接齿轮23环绕第一减速单元的输出齿轮24设置，即第一减速单元的输出齿轮24带动第二减速单元连接齿轮23转动，进一步旋转控制杆，通过驱动齿轮21带动第一减速单元的连接齿轮23转动，由于连接齿轮23分别与驱动齿轮21和啮合齿20啮合，因此连接齿轮23在驱动齿轮21带动下绕驱动齿轮21转动，同时自身进行自转，从而带动第一减速单元的转盘22转动，进一步带动输出齿轮24转动，由于第二减速单元的连接齿轮23与第一减速单元的输出齿轮24和啮合齿20啮合，因此带动第二减速单元对第一减速单元输出端进行减速，所述连接杆16一端伸入容纳空腔内并设有啮合齿轮36，所述啮合齿轮36与第二减速单元的输出齿轮24啮合，通过转盘22、连接齿轮23和输出齿轮24的设置能够实现减速单元的相互连接，从而实现多级减速，从而获得更大的转动角度比，同时能够有效缩减安装空间，从而减少整体体积。
优选的，所述镜架2包括本体52，所述本体52上设有弧形的安装槽8，所述镜片6部分卡设在安装槽8内，所述本体52对应安装槽8设有抵触面53，所述抵触面53用于与镜片6平面所在面抵触，所述安装槽8内对应镜片6两侧均活动设有抵触件54，所述抵触件54用于抵触镜片6使得镜片6平面所在面与抵触面53抵触，通过抵触面53的设置能够作为镜片6安装时的基准面来辅助镜片6放正，同时能够满足平凸透镜、平面镜和平凹透镜的使用需求，适用性广，同时通过对称设置的抵触件54能够辅助镜片6平面所在面与抵触面53抵触，同时使得安装槽8内获得更大的安装区域，从而满足平凸透镜的安装需求，从而保持镜片6位置正确，从而避免由于镜片6存在放置角度偏差导致实验结果偏离的缺陷。
优选的，所述抵触件54包括弹簧55和弧形抵触板56，所述弹簧55一端与安装槽8固定连接，另一端呈直线状并连接有球体57，所述抵触板56与球体 57球面副铰接，所述抵触板56上设有延伸面58并与抵触板56呈垂直设置，所述弹簧55用于保持抵触板56和延伸面58分别与镜片6两面抵触并向镜片6中心方向施力，通过弹簧55的设置能够保证施力稳定，同时便于后续拆卸，通过弧形抵触板56和延伸面58的设置能够配合弹簧55施力方向对多种镜片6进行位置矫正，同时通过球体57的设置能够使得抵触板56获得角度调节能力，即根据不同镜片6来自动调整角度与镜片6配合，从而保证连接稳定的同时增大与镜片6之间的接触面。
优选的，所述安装平板1内设有风机26，所述晶体支架4上设有贯通孔12，所述晶体7安设于贯通孔12内，所述晶体支架4内环绕贯通孔12设有环形的冷却腔室27，所述风机26输出端设有管道并通过管道与冷却腔室27连通，所述晶体支架4靠近晶体7输出端的一面环绕贯通孔12设有多个与冷却腔室27 连通的排风口28，所述排风口28出口呈斜角，所述排风口28用于引导气流向贯通孔12方向移动，通过风机26的设置进行冷却能够避免水冷造成贯通孔12 附近容易产生水滴凝结造成晶体7输出端损毁的缺陷，同时能够配合排风口28 在实现降温的同时避免水汽在贯通孔12处凝结，从而保证贯通孔12处干燥，适用于教室等容易潮湿的环境，同时通过斜角的设置能够吹走贯通孔12处湿冷的空气，从而减少潮湿空气对于光路的影响，提高实验效果。
优选的，所述冷却腔室27内设有隔离板18通过隔离板18分隔形成内腔室 29和外腔室30，所述隔离板18上均匀排列设有多个风孔31并通过风孔31连通内腔室29和外腔室30，所述贯通孔12内沿长度方向环绕设有导风槽32，所述导风槽32内设有通道33并与内腔室29连通，所述导风槽32远离冷却腔室 27的一边形成弧形导风面34，通过导风槽32的设置在实现对晶体7输出端降温的同时能够避免水汽凝结，同时通过内腔室29和外腔室30的设置能够使得内腔室29的散热效果均匀，从而避免单个腔室造成散热不均而在冷热交界处引发水汽凝结的缺陷。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光光路装调综合训练平台，包括安装平板(1)、镜架(2)和光源组件(3)，所述安装平板(1)上排列设有多个安装孔(5)，所述镜架(2)和光源组件(3)均通过安装孔(5)可拆卸安装在安装平板(1)上，所述镜架(2)上设有镜片(6)，其特征在于：还包括有至少一个晶体支架(4)，所述晶体支架(4)上设有晶体(7)，所述晶体支架(4)可拆卸安装在安装平板(1)上，所述光源组件(3)包括光纤(10)和光源支架(11)，所述光源支架(11)通过安装孔(5)可拆卸安装在安装平板(1)上，所述光纤(10)与光源支架(11)可拆卸连接，所述安装平板(1)上对应晶体(7)输出端设有调Q组件(49)并通过调Q组件(49)调整晶体(7)输出的光束为脉冲形式，所述安装平板(1)内设有光束质量检测仪(50)并通过光束质量检测仪(50)检测光束最终输出质量。
2.根据权利要求1所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述安装平板(1)上设有光路刻线(13)，所述光路刻线(13)用于引导镜架(2)、光源支架(11)和晶体支架(4)安装在预定路线上。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述安装平板(1)上安设有直射板(14)，所述直射板(14)用于激光最后直射在直射板(14)上。
4.根据权利要求1所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述安装平板(1)内对应安装孔(5)设有转动件(15)，所述镜架(2)上设有连接杆(16)，所述连接杆(16)自由端穿过安装孔(5)并与转动件(15)连接，所述转动件(15)用于带动镜架(2)转动，所述安装平板(1)上设有与转动件(15)连接的控制件(17)，所述控制件(17)通过转动来控制转动件(15)转动角度。
5.根据权利要求4所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述安装平板(1)内设有容纳空腔，所述转动件(15)安设在容纳空腔内，所述转动件(15)包括至少两个相互连接的减速单元(25)，所述减速单元(25)用于增大控制件(17)和转动件(15)转动角度之比。
6.根据权利要求1所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述镜架(2)包括本体(52)，所述本体(52)上设有弧形的安装槽(8)，所述镜片(6)部分卡设在安装槽(8)内，所述本体(52)对应安装槽(8)设有抵触面(53)，所述抵触面(53)用于与镜片(6)平面所在面抵触，所述安装槽(8)内对应镜片(6)两侧均活动设有抵触件(54)，所述抵触件(54)用于抵触镜片(6)使得镜片(6)平面所在面与抵触面(53)抵触。
7.根据权利要求6所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述抵触件(54)包括弹簧(55)和弧形抵触板(56)，所述弹簧(55)一端与安装槽(8)固定连接，另一端呈直线状并连接有球体(57)，所述抵触板(56)与球体(57)球面副铰接，所述抵触板(56)上设有延伸面(58)并与抵触板(56)呈垂直设置，所述弹簧(55)用于保持抵触板(56)和延伸面(58)分别与镜片(6)两面抵触并向镜片(6)中心方向施力。
8.根据权利要求1所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述安装平板(1)内设有风机(26)，所述晶体支架(4)上设有贯通孔(12)，所述晶体(7)安设于贯通孔(12)内，所述晶体支架(4)内环绕贯通孔(12)设有环形的冷却腔室(27)，所述风机(26)输出端设有管道并通过管道与冷却腔室(27)连通，所述晶体支架(4)靠近晶体(7)输出端的一面环绕贯通孔(12)设有多个与冷却腔室(27)连通的排风口(28)，所述排风口(28)出口呈斜角，所述排风口(28)用于引导气流向贯通孔(12)方向移动。
9.根据权利要求8所述的一种激光光路装调综合训练平台，其特征在于：所述冷却腔室(27)内设有隔离板(18)并通过隔离板(18)分隔形成内腔室(29)和外腔室(30)，所述隔离板(18)上均匀排列设有多个风孔(31)并通过风孔(31)连通内腔室(29)和外腔室(30)，所述贯通孔(12)内沿长度方向环绕设有导风槽(32)，所述导风槽(32)内设有通道(33)并与内腔室(29)连通，所述导风槽(32)远离冷却腔室(27)的一边形成弧形导风面(34)。
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