CN209215703U - 一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置。本实用新型主要解决现有激光光源的光路调校存在的精度不可控、生产效率低和对人眼的强光伤害的技术问题。本实用新型的技术方案是：一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其包括箍圈和单向形状记忆合金卡簧片组；所述单向形状记忆合金卡簧片组包括四片单向形状记忆合金卡簧片体；所述的单向形状记忆合金卡簧片体通过焊接方式均匀贴合在箍圈内壁设置的凹槽内；所述单向形状记忆合金卡簧片组在处于高温时单向形状记忆合金卡簧片体由于形状记忆合金的温度变形特性呈展开姿态，温度回复常温后，片体展开的姿态能够得以保持。本实用新型具有操作方便、安装精度高和生产效率高等优点。

Description

一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置

技术领域

本实用新型涉及一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，它属于激光光源准直矫正技术领域。

背景技术

在实际应用光路中，圆形光学透镜通常固定在圆形的机械孔结构中，透镜和机械结构之间的装配采用公差配合，即较小直径的透镜安放在较大直径的圆形孔结构内。在机械设计加工阶段存在两难局面。透镜和孔结构采用尽量小的公差以保证光路中透镜的同心度，但公差小、精度要求高会带来加工成本的大幅增加和良品率下降的缺陷；而较大的公差会导致光路同心度较差，导致光路产生偏差现象。如光纤耦合的半导体激光光源需要非球面镜对光路进行准直调校，光源和非球面镜光轴产生的微小位置偏差会导致准直效果急剧下降，在光路调试时要求组装人员在激光点亮的状态下微调非球面镜位置，通过点胶将透镜固定，以保证机械结构轴心和透镜光轴尽量重合，这种调校方法存在的精度不可控、人工成本过高、以及对人眼的强光伤害等技术问题亟待克服。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有激光光源的光路调校存在的精度不可控、人工成本过高、生产效率低和对人眼的强光伤害的技术问题，提供一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其包括箍圈和单向形状记忆合金卡簧片组；所述单向形状记忆合金卡簧片组包括四片单向形状记忆合金卡簧片体；所述的四片单向形状记忆合金卡簧片体通过焊接方式均匀贴合在箍圈内壁设置的凹槽内；所述单向形状记忆合金卡簧片组在处于高温时单向形状记忆合金卡簧片体由于形状记忆合金的温度变形特性呈展开姿态，温度回复常温后，片体展开的姿态能够得以保持。

进一步地，所述单向形状记忆合金卡簧片体的形状为L形、U形、C形或K形形状中的任意一种。

进一步地，所述单向形状记忆合金卡簧片体装配前姿态收缩并紧贴在箍圈内壁侧。

进一步地，所述单向形状记忆合金卡簧片体由片状镍钛记忆合金材质制成，所述镍钛记忆合金材质的马氏体转变温度在40℃至100℃之间，并对单向形状记忆合金卡簧片体通过应力时效方式进行处理，从而使单向形状记忆合金卡簧片体具有相同的单向形状记忆效应；所述应力时效方式的处理条件为：在300～400℃中温时效3～5小时。

进一步地，所述单向形状记忆合金卡簧片体训练后变形量相对误差小于2％。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型在透镜和机械安装孔之间安装单向形状记忆合金卡簧片体，可以在微小的范围内通过记忆合金金属受热变形的特性对激光光源进行高精度的准直对准。解决了现有激光光源的光路调校存在的精度不可控、人工成本过高、生产效率低和对人眼的强光伤害的技术问题。与背景技术相比，本实用新型具有操作方便、安装精度高和生产效率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型箍圈和单向形状记忆合金卡簧片组的结构示意图；

图3是图1中的A部放大图；

图4是本实用新型单向形状记忆合金卡簧片体K形形状图；

图5是本实用新型单向形状记忆合金卡簧片体C形形状图；

图6是本实用新型单向形状记忆合金卡簧片体U形形状图；

图7是本实用新型训练夹具的轴测图；

图8是本实用新型训练夹具的结构示意图；

图中：1-透镜，2-单向形状记忆合金卡簧片体，3-箍圈，4-透镜座，5-激光光源，6-训练夹具。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～图3所示，本实施例中的一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其包括箍圈3和单向形状记忆合金卡簧片组；所述单向形状记忆合金卡簧片组包括四片单向形状记忆合金卡簧片体2；所述的四片单向形状记忆合金卡簧片体2通过焊接方式均匀贴合在箍圈3内壁设置的凹槽内；所述单向形状记忆合金卡簧片组在处于高温时L形单向形状记忆合金卡簧片体2由于形状记忆合金的温度变形特性呈展开姿态，温度回复常温后，片体展开的姿态能够得以保持。所述透镜1装在箍圈3内并位于四片单向形状记忆合金卡簧片体2之间，所述箍圈3装在透镜座4内腔的上部，所述激光光源5装在透镜座4内腔中并位于透镜1的下面。

如图3～图6所示，所述单向形状记忆合金卡簧片体2的形状为L形、U形、C形或K形形状中的任意一种。

所述单向形状记忆合金卡簧片体装配前姿态收缩并紧贴在箍圈3内壁侧。

所述单向形状记忆合金卡簧片体由片状镍钛记忆合金材质(Ni₄Ti₃)制成，所述镍钛记忆合金材质的马氏体转变温度在40℃至100℃之间，并对单向形状记忆合金卡簧片体通过应力时效方式进行处理，从而使单向形状记忆合金卡簧片体具有相同的单向形状记忆效应；所述应力时效方式的处理条件为：在300～400℃中温时效3～5小时。

如图7和图8所示，所述单向形状记忆合金卡簧片体装配前需要进行训练，其训练步骤为：

1)将所制成的单向形状记忆合金卡簧片体2焊接在箍圈3上，将箍圈及单向形状记忆合金卡簧片体卡进训练夹具6里，放置在温度为300℃～400℃的恒温箱中时效3～5小时；

2)保温时效后采用水冷方式，待单向形状记忆合金卡簧片体温度完全冷却到室温即可；重复上述操作2～3次后，保证单向形状记忆合金卡簧片体将其在恒温箱里的形状记忆；

3)待单向形状记忆合金卡簧片体训练完成后取出；安装时，使用外力使得单向形状记忆合金卡簧片体收缩，待安装完成后，升高温度，单向形状记忆合金卡簧片体回到记忆形状，姿态展开。

所述单向形状记忆合金卡簧片体训练后变形量相对误差小于2％。

本实用新型的使用方法为：包括以下步骤：

1)按照所需装配透镜1的直径，选择机械槽直径，选择箍圈3直径。

2)根据箍圈3直径和透镜1直径差，选择单向形状记忆合金卡簧片体2的初始尺寸。

3)对所述单向形状记忆合金卡簧片体2进行应力时效方式处理，所述应力时效方式进行处理条件为：在300～400℃中温时效3～5小时，时效同时在将单向形状记忆合金卡簧片体固定在L形、U形、C形或K形夹具中。

4)训练单向形状记忆合金卡簧片体2，保证记忆合金变形量精度。

5)将训练后的单向形状记忆合金卡簧片体2安装在箍圈3内壁的凹槽内。

6)箍圈内放置透镜1，对机械槽、透镜1、自动同心调整装置加热，使单向形状记忆合金卡簧片体2展开，向透镜方向倾斜，紧固透镜1。

进一步地，步骤3)所述的夹具材料L形、U形、C形或K形尺寸保证加持所述的形状记忆合金卡簧片。

Claims (5)

1.一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其特征在于：包括箍圈和单向形状记忆合金卡簧片组；所述单向形状记忆合金卡簧片组包括四片单向形状记忆合金卡簧片体；所述的四片单向形状记忆合金卡簧片体通过焊接方式均匀贴合在箍圈内壁设置的凹槽内；所述单向形状记忆合金卡簧片组在处于高温时单向形状记忆合金卡簧片体由于形状记忆合金的温度变形特性呈展开姿态，温度回复常温后，片体展开的姿态能够得以保持。

2.根据权利要求1所述的一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其特征在于：所述单向形状记忆合金卡簧片体的形状为L形、U形、C形或K形形状中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其特征在于：所述单向形状记忆合金卡簧片体装配前姿态收缩并紧贴在箍圈内壁侧。

4.根据权利要求3所述的一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其特征在于：所述单向形状记忆合金卡簧片体由片状镍钛记忆合金材质制成，所述镍钛记忆合金材质的马氏体转变温度在40℃至100℃之间，并对单向形状记忆合金卡簧片体通过应力时效方式进行处理，从而使单向形状记忆合金卡簧片体具有相同的单向形状记忆效应；所述应力时效方式的处理条件为：在300～400℃中温时效3～5小时。

5.根据权利要求4所述的一种采用记忆合金结构的激光光源准直对准装置，其特征在于：所述单向形状记忆合金卡簧片体训练后变形量相对误差小于2％。