CN208656155U - 光学调节支架以及可调激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种光学调节支架，用于可调激光器，所述光学调节支架包含X方向调节部件、Y方向调节部件、Z方向调节部件、俯仰角调节部件和旋转角调节部件，使所述光学调节支架可以沿不同方向调节对于光学元件的支撑。本实用新型还揭示了一种可调激光器，包含连接光栅的第一光学调节支架、连接透镜的第二光学调节支架、连接反射镜的第三光学调节支架、测量光斑的夹缝光斑测量装置和激光器，使激光器入射的激光可以原路返回激光器并变成不同的波长的激光。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可调激光器及构成可调激光器的光学调节支架的机械结构。
背景技术
可调激光器是一种广泛应用的光学装置，可连续的在一定范围内可以连续改变激光输出波长。在常见的可调激光器中，通常通过某些元件(如光栅)改变谐振腔低损耗区所对应的波长来改变激光的波长。而通常这种方式需要一系列的夹具调试和光学调试，使可调激光器处于正确的位置，从而能够正常工作。
实用新型内容
本实用新型揭示了一种光学调节支架，用于可调激光器，所述光学支架包含：X方向调节部件，所述X方向调节部件包含与X方向支撑架啮合的X方向调节手柄，所述X方向支撑架与X方向支撑块连接，所述X方向调节手柄与X方向活动块连接，当所述X方向调节手柄旋转时，所述X方向活动块可以相对于所述X方向支撑块沿X方向正方向运动或所述X方向活动块相对于所述X方向支撑块沿X方向反方向运动；Y方向调节部件，所述Y方向调节部件包含与Y方向支撑架啮合的Y方向调节手柄，所述Y方向支撑架与Y方向支撑块连接，所述Y方向调节手柄与Y方向活动块连接，当所述Y方向调节手柄旋转时，所述Y方向活动块可以相对于所述Y方向支撑块沿Y方向正方向运动或所述Y方向活动块相对于所述Y方向支撑块沿Y方向反方向运动；Z方向调节部件，所述Z方向调节部件包含与Z方向支撑架啮合的Z方向调节手柄，所述Z方向支撑架与Z方向活动块连接，所述Z方向调节手柄与Z方向支撑块连接，当所述Z方向调节手柄旋转时，所述Z方向活动块可以相对于所述Z方向支撑块沿Z方向正方向运动或所述Z方向活动块相对于所述Z方向支撑块沿Z方向反方向运动；俯仰角调节部件，所述俯仰角调节部件包含与俯仰角支撑架啮合的俯仰角调节手柄，所述俯仰角支撑架与俯仰角支撑块连接，所述俯仰角调节手柄与俯仰角活动块的一端连接，所述俯仰角支撑块的另一端与所述俯仰角活动块通过轴连接，当所述俯仰角调节手柄旋转时，所述俯仰角活动块靠近所述俯仰角调节手柄的一端可以沿Z方向靠近或远离所述俯仰角支撑块；旋转角调节部件，所述旋转角调节部件包含可旋转的固定在在旋转角支撑块上的旋转角调节手柄和转盘，所述旋转角支撑块与所述转盘之间通过齿轮连接，所述转盘设置在所述旋转角支撑块Z方向反方向的一侧，与Z方向平行且与所述转盘旋转轴重合的连接杆与所述转盘连接。
优选地，所述Y方向支撑块固定在水平面上，所述X方向支撑块与所述Y方向活动块连接，所述Z方向支撑块与所述X方向活动块连接，所述俯仰角支撑块与所述Z方向活动块连接，所述旋转角支撑块与所述俯仰角活动块连接。
优选地，所述俯仰角调节部件还包含俯仰角锁定手柄，所述俯仰角锁定手柄可与所述俯仰角支撑架啮合，所述俯仰角锁定手柄可以沿Y方向伸出并与所述俯仰角活动块抵接，从而使所述俯仰角活动块与所述俯仰角支撑块固定。
本实用新型还揭示了一种可调激光器，包含：激光器，所述激光器可以入射激光并接受激光；第一光学调节支架，所述第一光学调节支架为上述任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与光栅连接；第二光学调节支架，所述第二光学调节支架为上述任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与透镜连接；第三光学调节支架，所述第三光学调节支架为上述任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与反射镜连接；夹缝光斑测量装置，所述夹缝光斑测量装置包含导轨、可在所述导轨上滑动并可在所述导轨上固定的滑块以及与所述滑块连接的测量仪。
优选地，在Z方向正方向的俯视图中，所述激光器位于三点钟方向，所述第一光学调节支架位于十二点钟方向，所述第二光学调节支架位于四点钟方向，所述第三光学调节支架位于五点钟方向。
优选地，其特征在于，所述导轨固定在水平面上且与水平面之间存在夹角，当所述导轨距离所述可调激光器的距离越远，所述导轨与所述水平面在Z方向上的距离越大。
附图说明
图1为光学调节支架的结构视图。
图2为夹缝光斑测量装置的结构视图。
图3为可调激光器的结构视图。
图4为可调激光器从Z方向正方向的俯视图。
具体实施方式
实施例一
本实用新型揭示了一种可调激光器的机械结构。可调激光器包含多个光学调节支架，每一个光学调节支架可以沿平行于水平面的X方向和Y方向、垂直于水平面的Z方向调节，使光学调节支架连接的光学元件在这三个方向上在预设的范围内进行一定幅度的调整。特别地，光学调节支架还可以调节仰角、俯角以及光学元件的旋转角度，从而使调节更加精密。
图1为光学调节支架的结构视图。光学调节支架包含有Y方向调节部件、X方向调节部件、Z方向调节部件、俯仰角调节部件和旋转角调节部件。在Y方向调节部件中，Y方向调节手柄110设置在Y方向支撑架113上。类似机械领域常见的调节装置，Y方向调节手柄110和Y方向支撑架113可接触的部件设置有对应的可啮合的螺纹，螺纹使Y方向调节手柄110旋转时可以相对于Y方向支撑架沿Y方向正方向伸出或沿Y方向反方向缩回。Y方向支撑架113与Y方向支撑块111连接，Y方向支撑块111固定在水平面上。Y方向调节手柄110的一端还与Y方向活动块112连接，当Y方向调节手柄110向Y方向正方向伸出时，Y方向活动块112相对于Y方向支撑块111向Y方向正方向运动；当Y方向调节手柄110向Y方向反方向缩回时，Y方向活动块112相对于Y方向支撑块111向Y方向反方向运动。
类似Y方向调节部件，X方向调节部件的远离与Y方向调节部件相同，X方向调节手柄120设置在X方向支撑架123上，X方向支撑架123于X方向支撑块121连接，X方向支撑块121与Y方向活动块112连接。通过旋转X方向调节手柄120，可以使X方向活动块122相对于X方向支撑块121沿X方向正方向运动或沿X方向反方向运动。
Z方向调节部件原理与X方向调节部件和Y方向调节部件相似，但是在细节上有些差异。Z方向调节手柄130设置在Z方向支撑架133上，但是Z方向支撑架133设置在Z方向活动块132上。Z方向支撑块121与X方向活动块122连接。同样通过旋转Z方向调节手柄130，可以使Z方向活动块132相对于Z方向支撑块131沿Z方向正方向或Z方向反方向运动。
光学元件设置在连接杆153的自由端，X方向调节部件、Y方向调节部件、Z方向调节部件的每一次向X、Y、Z正方向或其反方向的运动均可以1比1的传递到光学元件上。
俯仰角调节部件的俯仰角调节手柄140设置在俯仰角支撑架145上，类似Z方向调节手柄130和Z方向支撑架133，俯仰角调节手柄140和俯仰角支撑架145也设置有可啮合的螺纹，使俯仰角调节手柄140可以沿Z方向(或近似的看做Z方向)伸出或缩回。俯仰角调节手柄140的一端与俯仰角活动块142连接。俯仰角支撑架145连接在俯仰角支撑块141上，俯仰角支撑块141与X方向活动块132连接。俯仰角支撑块141通过轴143与俯仰角活动块142连接。在靠近轴143的一侧，俯仰角支撑块141与俯仰角活动块142之间的Z方向上的距离为轴143的直径；在远离轴143的一侧，即靠近俯仰角调节手柄140的一侧，俯仰角支撑块141与俯仰角活动块142之间的Z方向上的距离由俯仰角调节手柄140控制。因此当两侧俯仰角支撑块141与俯仰角活动块142之间的Z方向上的距离产生差异时，俯仰角活动块142就会产生一定的俯角或者仰角，并传递到设置在连接杆153自由端的光学元件上。优选地，还设置有俯仰角锁定手柄144，俯仰角锁定手柄144与俯仰角支撑架145之间的关系类似于Y方向调节手柄110和Y方向支撑架113，俯仰角锁定手柄144和俯仰角支撑架145也设置有可啮合的螺纹，使俯仰角锁定手柄144可以沿Y方向伸出或缩回。当俯仰角锁定手柄144沿X方向正方向伸出并与俯仰角活动块142抵接时，两者之间的摩擦力可以更好的固定俯仰角活动块，使俯仰角活动块不能相对于俯仰角支撑块移动，从而在调节俯仰角结束后锁定调节好的俯仰角，让整个结构更加保险。
旋转角调节部件包含与俯仰角活动块142连接的旋转角支撑块152，旋转角调节手柄150可旋转的固定在旋转角支撑块152上。在本实施例中，旋转角调节手柄150沿Y方向正方向伸出，并可以沿平行于Y方向的旋转轴旋转。当然旋转角调节手柄150也可以设置在旋转角支撑块152上的其他位置，如Z方向正方向一侧，并使旋转角调节手柄150沿平行于Z轴的旋转轴旋转。转盘151可旋转的固定在旋转角支撑块152的Z方向反方向一侧，并可以沿平行于Z方相的旋转轴旋转。转盘151与旋转角调节手柄150之间通过齿轮连接。由于在机械领域类似的齿轮连接传动方式已经应用的十分普遍，在此就不具体的进行附图并说明了。优选地，可以通过设定合适的齿比让调节更加精细和省力。转盘151与连接杆153连接，连接杆153与Z方向平行，且与转盘151的旋转轴重合。因此通过旋转旋转角调节手柄150，可以调节光学元件的旋转角。
图2为夹缝光斑测量装置200的结构视图。导轨210与水平面位置固定，并且与水平面之间存在一个夹角。在本实施例中，随着导轨210距离可调激光器的距离越远，导轨210和水平面在Z方向之间的距离越大。滑块220可以沿导轨210运动。优选地，滑块220上设置有多个固定部分，可以将滑块220固定在导轨上。这种固定方式与俯仰角锁定手柄144与俯仰角活动块142之间的固定方式类似，在此不再赘述。滑块220与测量仪230连接，使测量仪230可以沿导轨运动。
图3为可调激光器的结构视图，图4为可调激光器从Z方向正方向的俯视图。将图4类比为钟表表盘，则可以看到设置在十二点方向的第一光学调节支架100a，设置在四点方向的第二光学调节支架100b，设置在五点方向的第三光学调节支架100c以及设置在十点方向的夹缝光斑测量装置。其中，第一光学调节支架100a连接的光学元件为光栅，第二光学调节支架100b连接的光学元件为透镜，第三光学调节支架100c连接的光学元件为反射镜。激光器(未示出)设置在三点钟方向且固定在水平面上不能移动。下面将简单的介绍一些可调激光器的调试步骤。
首先是透镜的调试。先计算出透镜出射光的光斑大小然后通过第二光学调节支架100b进行透镜截距的调试，经过精细调试使透镜与激光器的截距在最佳位置，然后用调整好的夹缝光斑测量装置200测试光斑大小和光斑椭圆率，如果光斑在设计的范围以内说明透镜的截距正确，如果椭圆率正常说明激光器出射的光刚好在透镜中间，此时说明调试初步完成。
接下来是光栅的调试。先将光栅调平，通过使用夹缝光斑测量装置200调试光斑近远点将光栅的光找平，这样才能保证反射镜的出射光能够原路返回到激光器中，再控制第一光学调节支架100a对光栅进行水平横扫和上下倾斜调试来调试光栅。
最后是反射镜的调试。控制第三光学调节支架100c调整反光镜的反射面使其完好反射到光栅里面，采用与光栅一样的调试方法将反射镜调试好，确保反射光功率达到理论设计要求。
激光从激光器中射入，通过透镜，在通过光栅，再通过反射镜反射，从而原路返回激光器，即可得到不同波长的输出光。
以上通过具体实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不仅限于此，还涵盖根据本实用新型的思想在本实用新型的技术方案的范围内所做的各种变形。以上通过具体实施方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不仅限于此，还涵盖根据本实用新型的思想在本实用新型的技术方案的范围内所做的各种变形。
Claims (6)
1.一种光学调节支架，用于可调激光器，其特征在于，所述光学支架包含：
X方向调节部件，所述X方向调节部件包含与X方向支撑架啮合的X方向调节手柄，所述X方向支撑架与X方向支撑块连接，所述X方向调节手柄与X方向活动块连接，当所述X方向调节手柄旋转时，所述X方向活动块可以相对于所述X方向支撑块沿X方向正方向运动或所述X方向活动块相对于所述X方向支撑块沿X方向反方向运动；
Y方向调节部件，所述Y方向调节部件包含与Y方向支撑架啮合的Y方向调节手柄，所述Y方向支撑架与Y方向支撑块连接，所述Y方向调节手柄与Y方向活动块连接，当所述Y方向调节手柄旋转时，所述Y方向活动块可以相对于所述Y方向支撑块沿Y方向正方向运动或所述Y方向活动块相对于所述Y方向支撑块沿Y方向反方向运动；
Z方向调节部件，所述Z方向调节部件包含与Z方向支撑架啮合的Z方向调节手柄，所述Z方向支撑架与Z方向活动块连接，所述Z方向调节手柄与Z方向支撑块连接，当所述Z方向调节手柄旋转时，所述Z方向活动块可以相对于所述Z方向支撑块沿Z方向正方向运动或所述Z方向活动块相对于所述Z方向支撑块沿Z方向反方向运动；
俯仰角调节部件，所述俯仰角调节部件包含与俯仰角支撑架啮合的俯仰角调节手柄，所述俯仰角支撑架与俯仰角支撑块连接，所述俯仰角调节手柄与俯仰角活动块的一端连接，所述俯仰角支撑块的另一端与所述俯仰角活动块通过轴连接，当所述俯仰角调节手柄旋转时，所述俯仰角活动块靠近所述俯仰角调节手柄的一端可以沿Z方向靠近或远离所述俯仰角支撑块；
旋转角调节部件，所述旋转角调节部件包含可旋转的固定在旋转角支撑块上的旋转角调节手柄和转盘，所述旋转角支撑块与所述转盘之间通过齿轮连接，所述转盘设置在所述旋转角支撑块Z方向反方向的一侧，与Z方向平行且与所述转盘旋转轴重合的连接杆与所述转盘连接。
2.如权利要求1中所述的光学调节支架，其特征在于，所述Y方向支撑块固定在水平面上，所述X方向支撑块与所述Y方向活动块连接，所述Z方向支撑块与所述X方向活动块连接，所述俯仰角支撑块与所述Z方向活动块连接，所述旋转角支撑块与所述俯仰角活动块连接。
3.如权利要求1中所述的光学调节支架，其特征在于，所述俯仰角调节部件还包含俯仰角锁定手柄，所述俯仰角锁定手柄可与所述俯仰角支撑架啮合，所述俯仰角锁定手柄可以沿Y方向伸出并与所述俯仰角活动块抵接，从而使所述俯仰角活动块与所述俯仰角支撑块固定。
4.一种可调激光器，其特征在于，包含：
激光器，所述激光器可以入射激光并接受激光；
第一光学调节支架，所述第一光学调节支架为权利要求1-3中任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与光栅连接；
第二光学调节支架，所述第二光学调节支架为权利要求1-3中任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与透镜连接；
第三光学调节支架，所述第三光学调节支架为权利要求1-3中任意一种光学调节支架，所述第一光学调节支架的连接杆与反射镜连接；
夹缝光斑测量装置，所述夹缝光斑测量装置包含导轨、可在所述导轨上滑动并可在所述导轨上固定的滑块以及与所述滑块连接的测量仪。
5.如权利要求4中所述的可调激光器，其特征在于，在Z方向正方向的俯视图中，所述激光器位于三点钟方向，所述第一光学调节支架位于十二点钟方向，所述第二光学调节支架位于四点钟方向，所述第三光学调节支架位于五点钟方向。
6.如权利要求4中所述的可调激光器，其特征在于，所述导轨固定在水平面上且与水平面之间存在夹角，当所述导轨距离所述可调激光器的距离越远，所述导轨与所述水平面在Z方向上的距离越大。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821359685.9U CN208656155U (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 光学调节支架以及可调激光器 |
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| CN201821359685.9U CN208656155U (zh) | 2018-08-23 | 2018-08-23 | 光学调节支架以及可调激光器 |
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| CN (1) | CN208656155U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110011172A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光器谐振腔反射镜的二维角度调节机构 |
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2018
- 2018-08-23 CN CN201821359685.9U patent/CN208656155U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110011172A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种激光器谐振腔反射镜的二维角度调节机构 |
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