CN204086639U - 精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置 - Google Patents

Abstract

精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置属于激光应用技术领域，该装置包括支撑架、方位调节螺钉、晶体调节镜座、Z向转轴、锁紧螺钉、轴承座、两套轴承、连接支撑板、A支撑套、B支撑套、旋转轴、转动推板、支座、测微螺杆、传动齿轮、电机座、手动轮、高分辨率步进电机、主动齿轮、弹簧掛钉、拉簧和转动板。采用高分辨率步进电机驱动，并通过一对齿轮将旋转运动传给测微螺杆使其转变成直线运动；测微螺杆球头推动转动推板，驱动正切机构带动晶体调节镜座绕Z轴方向旋转，实现柱体晶体在激光腔中光轴同光路的自动调节。本实用新型的自动调节装置满足了石英晶体光轴同光路选频要求，提高了激光谐振腔的调谐效率。

Description

精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置

技术领域

本实用新型属于激光应用技术领域，具体涉及一种精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置。 

背景技术

在激光谐振腔内插入石英晶体选频是激光光路调谐的重要环节，以往构建实现在激光谐振腔内插入石英晶体选频装置，多采用手动机构调节确定石英晶体的光轴同光路。由于手动调节控制环节误差较大，使其调节既费时又效率低，为了提高激光谐振腔调谐效率，并保证实现石英晶体光轴同光路满足选频要求，一直是该领域技术人员寻求的目标。 

实用新型内容

为了解决现有技术存在的确定石英晶体光轴同光路时误差大、调控准确度差等的技术问题，本实用新型提出一种精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置。 

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下： 

精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置，包括支撑架、方位调节螺钉、晶体调节镜座、Z向转轴、锁紧螺钉、轴承座、两套轴承、连接支撑板、A支撑套、B支撑套、旋转轴、转动推板、支座、测微螺杆、传动齿轮、电机座、手动轮、高分辨率步进电机、主动齿轮、弹簧掛钉、拉簧和转动板；A支撑套位于两套轴承之间，两套轴承安装在轴承座内并通过轴承固定螺母固定，由上述A支撑套、两套轴承、轴承座、轴承固定螺母连接后的结构形成组合体结构一；旋转轴沿其轴向插入所述组合体结构一中，B支撑套套在旋转轴的上部，转动板安装在旋转轴和B支撑套的顶端并通过固定螺母锁紧固定，转动推板通过A紧固钉固定在转动板上，转动板通过螺钉安装在连接支撑板上；连接支撑板通过E紧固钉安装在支撑架上，锁紧螺钉安装在旋转轴的底端；Z向转轴的一端安装在晶体调节镜座内，另一端插入旋转轴底端的内孔中，并用锁紧螺钉锁 紧固定；高分辨率步进电机安装在电机座中，主动齿轮安装在高分辨率步进电机转动轴上并用B锁紧顶丝固紧，电机座安装到连接支撑板上并用B紧固钉固定；传动齿轮安装在测微螺杆上，并用A锁紧顶丝固紧，测微螺杆安装在支座上，支座安装在连接支撑板上并用C紧固钉连接固紧；弹簧掛钉旋入支座上的螺纹孔内固紧，拉簧安装在弹簧掛钉上并与转动推板连接。 

本实用新型的自动调节装置采用了绕Y、X转动、沿Y移动方位的晶体调节镜座，调节柱体晶体在光路中的空间位置，使柱体晶体接光表面垂直光路，采用了高分辨率步进电机驱动，并通过一对相同齿数的齿轮将电机旋转运动传递给测微螺杆使其转变成直线运动；测微螺杆球头推动转动推板，驱动正切机构带动晶体调节镜座中的柱体晶体绕Z轴方向旋转，实现了柱体晶体在激光腔中光轴同光路的自动调节。 

本实用新型的有益效果是：该自动调节装置满足了石英晶体光轴同光路选频要求，能够快速准确实现石英晶体光轴同光路的调节，提高了激光谐振腔的调谐效率。 

附图说明

图1是本实用新型精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置的主视图； 

图2是本实用新型精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置的俯视图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。 

如图1和图2所示，本实用新型精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置包括支撑架1、方位调节螺钉2、晶体调节镜座3、Z向转轴5、锁紧螺钉6、轴承座7、两套轴承8、连接支撑板9、A支撑套10、B支撑套11、旋转轴12、固定螺母13、A紧固钉14、轴承固定螺母15、转动推板16、支座17、测微螺杆18、B紧固钉19、C紧固钉20、D紧固钉21、传动齿轮22、A锁紧顶丝23、电机座24、手动轮25、高分辨率步进电机26、主动齿轮27、B锁紧顶丝28、弹簧掛钉29、拉簧30、E紧固钉31和转动板32。 

本实用新型精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置的装配过程如下： 

1、首先将一套轴承8装入轴承座7中，并将A支撑套10装入，再将另一套轴承8装入轴承座7中，之后把轴承固定螺母15装入旋转固紧；然后将旋转轴12沿其轴向穿入上述组合体并将B支撑套11安装其上，再将转动板32装入通过固定螺母13锁紧固定；将转动推板16安装到转动板32上用A紧固钉14锁紧固定，将此装配完成的组合体与连接支撑板9用螺钉紧固；将支座17先安装到连接支撑板9中，再将组件一同安装到支撑架1上并通过E紧固钉31固紧，再将锁紧螺钉6装入旋转轴12上； 

2、将柱体晶体4正确装入晶体调节镜座3中，在晶体调节镜座3中装入Z向转轴5，并通过Z向转轴5将其组件装入步骤1组合体中的旋转轴12的内孔并配合用锁紧螺钉6固定； 

3、分别将高分辨率步进电机26安装到电机座24中，再将主动齿轮27安装到高分辨率步进电机26转动轴上并用B锁紧顶丝28固紧，把组合件安装到连接支撑板9中用B紧固钉19将其固紧；之后将传动齿轮22安装到测微螺杆18上，并用A锁紧顶丝23固紧后，将测微螺杆18安装到支座17上，并将其组件安装到连接支撑板9中用C紧固钉20连接固紧； 

4、拧松步骤3组件中的B紧固钉19、调节组件中主动齿轮27与传动齿轮22使其咬合自如，再将B紧固钉19固紧，将弹簧掛钉29旋入支座17上的螺纹孔内固紧，将拉簧30安装其上并与转动推板16连接； 

5、最后将步骤1-4装配后的整体与所需光路腔体通过D紧固钉21连接固紧。 

本实用新型精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置的使用过程如下： 

1)首先将柱体晶体4粗调至光路中，即首先把锁紧螺钉6松开，沿Z轴方向窜动晶体调节镜座3，使其中的柱体晶体4圆柱表面中心位于光路高度后将锁紧螺钉6锁紧； 

2)通过调节晶体调节镜座3中方位调节螺钉2将柱体晶体4绕Y、X转动、沿Y移动方位精调，使光路垂直入射到柱体晶体4圆柱入射表面中心，并保证光从柱体晶体4的出光面准确输出； 

3)待步骤1)、2)完成后，对高分辨率步进电机26通电，并使其转轴转动(步距角0.9°)，使其主动齿轮27带动传动齿轮22旋转，并带动测微螺杆18转动直线位移(精度0.0013mm)，进而使晶体调节镜座3带动柱体晶体4转动(转角精度4.7″)。 

本实用新型自动调节装置中的支撑架1、方位调节螺钉2、Z向转轴5、轴承座7、轴承支撑板9、A支撑套10、B支撑套11、旋转轴12、固定螺母13、轴承固定螺母15、转动推板16、支座17、电机座24、弹簧掛钉29、转动板32均为用不锈钢材料机械加工制作，传动齿轮22、手动轮25、主动齿轮27采用工程塑料加工制作，拉簧30用碳素弹簧钢丝制作，晶体调节镜座3三维调节，柱体晶体4按设计要求外购，轴承8(型号618/6)、测微螺杆18(精度1um测量范围0-15mm)、高分辨率步进电机26(型号PK243M-01B)均按设计性能及尺寸要求外购，锁紧螺钉6、A紧固钉14、B紧固钉19、C紧固钉20、D紧固钉21、A锁紧顶丝23、B锁紧顶丝28、E紧固钉31为标准件外购。 

Claims (1)

1.精密确定石英晶体光轴同光路的自动调节装置，其特征在于，该装置包括支撑架(1)、方位调节螺钉(2)、晶体调节镜座(3)、Z向转轴(5)、锁紧螺钉(6)、轴承座(7)、两套轴承(8)、连接支撑板(9)、A支撑套(10)、B支撑套(11)、旋转轴(12)、转动推板(16)、支座(17)、测微螺杆(18)、传动齿轮(22)、电机座(24)、手动轮(25)、高分辨率步进电机(26)、主动齿轮(27)、弹簧掛钉(29)、拉簧(30)和转动板(32)； 

A支撑套(10)位于两套轴承(8)之间，两套轴承(8)安装在轴承座(7)内并通过轴承固定螺母(15)固定，由上述A支撑套(10)、两套轴承(8)、轴承座(7)、轴承固定螺母(15)连接后的结构形成组合体结构一； 

旋转轴(12)沿其轴向插入所述组合体结构一中，B支撑套(11)套在旋转轴(12)的上部，转动板(32)安装在旋转轴(12)和B支撑套(11)的顶端并通过固定螺母(13)锁紧固定，转动推板(16)通过A紧固钉(14)固定在转动板(32)上，转动板(32)通过螺钉安装在连接支撑板(9)上；连接支撑板(9)通过E紧固钉(31)安装在支撑架(1)上，锁紧螺钉(6)安装在旋转轴(12)的底端；Z向转轴(5)的一端安装在晶体调节镜座(3)内，另一端插入旋转轴(12)底端的内孔中，并用锁紧螺钉(6)锁紧固定； 

高分辨率步进电机(26)安装在电机座(24)中，主动齿轮(27)安装在高分辨率步进电机(26)转动轴上并用B锁紧顶丝(28)固紧，电机座(24)安装到连接支撑板(9)上并用B紧固钉(19)固定；传动齿轮(22)安装在测微螺杆(18)上，并用A锁紧顶丝(23)固紧，测微螺杆(18)安装在支座(17)上，支座(17)安装在连接支撑板(9)上并用C紧固钉(20)连接固紧； 

弹簧掛钉(29)旋入支座(17)上的螺纹孔内固紧，拉簧(30)安装在弹簧掛钉(29)上并与转动推板(16)连接。