CN215931245U - 光束稳定系统及检测设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光束稳定系统及检测设备，光束稳定系统包括激光光源，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜以及第四反射镜，光程调节组件、第一探测器、第五反射镜、第二探测器、第一调节组件以及第二调节组件；激光光源发出的光线依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜后，传输出光束稳定系统；透射经过第二反射镜的光线经过光程调节组件后传输至第一探测器；透射经过第四反射镜的光线传输至第二探测器。通过光程调节组件，能够调节激光光源的出射光线到第一探测器的光程，改变光束稳定系统中第一探测器的检测精度，从而方便根据第一探测器的检测结果对激光光源的出射光线的稳定性进行调节，提高光束稳定系统的调节效率。

Description

光束稳定系统及检测设备

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种光束稳定系统及检测设备。

背景技术

在光学系统中，激光指向的稳定性关乎整个设备的效用。当外界机械振动、温度变化或者激光器换点时，激光的指向都会发生些许变化。如果变化过大，激光就不能严格通过光学器件的中心，造成光束整形偏差，继而影响设备的稳定性。在这种应用情况下，通常需要设计光束稳定模块将指向偏离的激光光束纠正回正确位置。目前的光束稳定系统中，光束稳定系统的调整精度无法进行调整，当需要快速对光束进行调整时，光束稳定系统中的机械式的螺杆镜架响应速度极慢，并不能及时应对外界振动引起的激光光束指向偏离，从而导致光束稳定系统的调整精度无法变化，并且调节效率低，无法满足激光光束的稳定性要求。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光束稳定系统及检测设备。

第一方面，本申请实施例提供一种光束稳定系统，所述光束稳定系统包括激光光源，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜以及第四反射镜，光程调节组件、第一探测器、第五反射镜、第二探测器、第一调节组件以及第二调节组件；

所述第一调节组件与所述第一反射镜连接，用于调整所述第一反射镜的偏转角度；所述第二调节组件与所述第二反射镜连接，用于调整所述第二反射镜的偏转角度；

所述激光光源发出的光线依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜后，传输出所述光束稳定系统；

透射经过所述第二反射镜的光线经过所述光程调节组件后传输至所述第一探测器；透射经过所述第四反射镜的光线在所述第五反射镜发生反射后，传输至所述第二探测器。

可选的，所述光程调节组件包括第六反射镜、第七反射镜、第一反射棱镜、第二反射棱镜以及第八反射镜；

所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜相对设置；

透射经过所述第二反射镜的光线后，依次经过第六反射镜、第七反射镜、第一反射棱镜、第二反射棱镜以及第八反射镜后，传输至所述第一探测器；

所述光程调节组件还包括移动组件，所述移动组件与第一反射棱镜以及第二反射棱镜连接，所述移动组件用于控制所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜之间的距离。

可选的，所述第一反射棱镜包括第一反射面以及第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面的夹角为90度；所述第二反射棱镜包括第三反射面以及第四反射面，所述第三反射面与所述第四反射面的夹角为90度。

可选的，所述光程调节组件还包括第九反射镜，所述第九反射镜设于所述第八反射镜与所述第一探测器之间，所述第九反射镜用于将经过所述第八反射镜的光线反射至所述第一探测器。

可选的，所述光束稳定系统还包括壳体，所述壳体包括入光口与出光口，所述入光口与所述出光口共轴线设置，所述激光光源设于所述壳体靠近入光口的一侧，所述激光光源发出的光线指向所述入光口，经过所述第四反射镜反射后的光线从所述出光口传出。

可选的，所述第一调节组件包括第一平板、第二平板、第三平板、第一连接部、第二连接部、第一压电陶瓷以及第二压电陶瓷，所述第一平板与所述第二平板通过第一连接部连接，所述第二平板与所述第三平板通过第二连接部连接，所述第一压电陶瓷设于所述第一平板与所述第二平板之间，所述第二压电陶瓷设于所述第二平板与所述第三平板之间，所述第一压电陶瓷用于调节所述第一平板与第二平板之间的距离与夹角，所述第二压电陶瓷用于调节所述第二平板与第三平板之间的距离与夹角。

可选的，所述第二调节组件包括第四平板、第五平板、第六平板、第三连接部、第四连接部、第三压电陶瓷以及第四压电陶瓷，所述第四平板与所述第五平板通过第三连接部连接，所述第五平板与所述第六平板通过第四连接部连接，所述第三压电陶瓷设于所述第四平板与所述第五平板之间，所述第四压电陶瓷设于所述第五平板与所述第六平板之间，所述第三压电陶瓷用于调节所述第四平板与第五平板之间的距离与夹角，所述第四压电陶瓷用于调节所述第五平板与第六平板之间的距离与夹角。

可选的，所述第二反射镜的透射率范围为97-99％。

可选的，所述第四反射镜的透射率范围为97-99％。

第二方面，本申请实施例提供一种检测设备，所述检测设备包括如上述任一项实施方式所述的光束稳定系统。

可以看出，在本申请实施例中，所述光束稳定系统包括激光光源，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜以及第四反射镜，光程调节组件、第一探测器、第五反射镜、第二探测器、第一调节组件以及第二调节组件；所述第一调节组件与所述第一反射镜连接，用于调整所述第一反射镜的偏转角度；所述第二调节组件与所述第二反射镜连接，用于调整所述第二反射镜的偏转角度；所述激光光源发出的光线依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜后，传输出所述光束稳定系统；透射经过所述第二反射镜的光线经过所述光程调节组件后传输至所述第一探测器；透射经过所述第四反射镜的光线在所述第五反射镜发生反射后，传输至所述第二探测器。通过所述光程调节组件，能够调节激光光源的出射光线到第一探测器的光程，改变所述光束稳定系统中第一探测器的检测精度，从而方便根据第一探测器的检测结果对激光光源的出射光线的稳定性进行调节，提高光束稳定系统的调节效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种光束稳定系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的第一调节组件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的第一调节组件的另一角度结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第二调节组件的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的第二调节组件的另一角度结构示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

以下分别进行详细说明。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参见图1至图5，所述光束稳定系统包括激光光源10，第一反射镜20、第二反射镜30以及第三反射镜40以及第四反射镜50，光程调节组件70、第一探测器100、第五反射镜60、第二探测器110、第一调节组件80以及第二调节组件90；

所述第一调节组件80与所述第一反射镜20连接，用于调整所述第一反射镜20的偏转角度；所述第二调节组件90与所述第二反射镜30连接，用于调整所述第二反射镜30的偏转角度；

所述激光光源10发出的光线依次经过第一反射镜20、第二反射镜30、第三反射镜40以及第四反射镜50后，传输出所述光束稳定系统；

透射经过所述第二反射镜30的光线经过所述光程调节组件70后传输至所述第一探测器100；透射经过所述第四反射镜50的光线在所述第五反射镜60发生反射后，传输至所述第二探测器110。

其中，所述激光光源10可以为不同波长的光源，在一具体实施方式中，所述激光光源10的出射光线的波长为266nm。

其中，所述第一探测器100110为四象限探测器，所述第二探测器110120为四象限探测器，其中，四象限光电探测器是把四个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件，常用于激光制导或激光准直中。

其中，所述第一探测器100110为四象限探测器，所述第二探测器110120为四象限探测器，其中，四象限光电探测器是把四个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件，常用于激光制导或激光准直中。

优选实施方式中，所述第二反射镜30的透射率范围为97-99％，由于光线在传输至所述第二反射镜3030时，需要有部分光线透射经过所述第二反射镜3030，并传输至所述第一探测器100110，为了避免所述激光光源1010在经过所述光束稳定系统后，光线的光功率衰减较多，在一具体实施例中，可以设置所述第二反射镜3030的反射率为97％，透射率为3％。

优选实施方式中，所述第四反射镜50的透射率范围为97-99％，由于光线在传输至所述第四反射镜5050时，需要有部分光线透射经过所述第四反射镜5050，并传输至所述第二探测器110120，为了避免所述激光光源1010在经过所述光束稳定系统后，光线的光功率衰减较多，在一具体实施例中，可以设置所述第四反射镜5050的反射率为97％，透射率为3％。

在本申请实施例中，所述光束稳定系统包括激光光源10，第一反射镜20、第二反射镜30以及第三反射镜40以及第四反射镜50，光程调节组件70、第一探测器100、第五反射镜60、第二探测器110、第一调节组件80以及第二调节组件90；所述第一调节组件80与所述第一反射镜20连接，用于调整所述第一反射镜20的偏转角度；所述第二调节组件90与所述第二反射镜30连接，用于调整所述第二反射镜30的偏转角度；所述激光光源10发出的光线依次经过第一反射镜20、第二反射镜30、第三反射镜40以及第四反射镜50后，传输出所述光束稳定系统；透射经过所述第二反射镜30的光线经过所述光程调节组件70后传输至所述第一探测器100；透射经过所述第四反射镜50的光线在所述第五反射镜60发生反射后，传输至所述第二探测器110。通过所述光程调节组件70，能够调节激光光源10的出射光线到第一探测器100的光程的方式，改变所述光束稳定系统中第一探测器100的检测精度，从而方便根据第一探测器100的检测结果对激光光源10的出射光线的稳定性进行调节，提高光束稳定系统的调节效率。

在可选的实施方式中，所述光程调节组件70包括第六反射镜71、第七反射镜72、第一反射棱镜73、第二反射棱镜74以及第八反射镜75；

所述第一反射棱镜73与所述第二反射棱镜74相对设置；

透射经过所述第二反射镜30的光线后，依次经过第六反射镜71、第七反射镜72、第一反射棱镜73、第二反射棱镜74以及第八反射镜75后，传输至所述第一探测器100；

所述光程调节组件70还包括移动组件，所述移动组件与第一反射棱镜73以及第二反射棱镜74连接，所述移动组件用于控制所述第一反射棱镜73与所述第二反射棱镜74之间的距离。

其中，所述光程调节组件70包括第六反射镜71、第七反射镜72、第一反射棱镜73、第二反射棱镜74以及第八反射镜75，其中，所述第六反射镜71、所述第七反射镜72以及所述第八反射镜75均用于对光线进行反射；所述第一反射棱镜73与所述第二反射棱镜74相对设置。

光线在传输至所述第一反射棱镜73时，光线依次传输至所述第一反射面731、所述第二反射面732、所述第三反射面741以及所述第四反射面742后，再依次传输至所述第二反射面732以及所述第一反射面731后，传输所述第八反射镜75。由于光线在第一反射棱镜73与第二反射棱镜74之间进行多次反射，因此能够通过改变第一反射棱镜73与第二反射棱镜74之间的距离，调整光线在光程调节组件70中的光程。

当光程越大时，当激光光源10发出的光线出现波动时，传输至所述第一探测器100的光斑位置的偏移距离越大，当光程越小时，传输至所述第一探测器100的光斑位置的偏移距离越小。因此可以通过调整激光光源10传输至所述第一探测器100的光程改变第一探测器100的对光线偏移的灵敏度。

优选实施方式中，所述第一反射棱镜73包括第一反射面731与第二反射面732，所述第二反射镜30包括第三反射面741与第四反射面742；具体的，光线透射经过所述第二反射镜30后，依次传输至所述第六反射镜71以及所述第七反射镜72后，再依次传输至所述第一反射棱镜73、第二反射棱镜74以及所述第八反射镜75后，再传输至所述第一探测器100。

优选实施方式中，所述第一反射面731与所述第二反射面732的夹角为90度；所述第二反射棱镜74包括第三反射面741以及第四反射面742，所述第三反射面741与所述第四反射面742的夹角为90度。为了方便对所述第一反射棱镜73与所述第二反射棱镜74进行调节，在一具体实施例中，所述第一反射棱镜73为普罗棱镜，所述第一反射面731与所述第二反射面732的夹角为90度，所述第二反射棱镜74为普罗棱镜，所述第三反射面741与所述第四反射面742的夹角为90度。

在可选的实施方式中，所述光束稳定系统还包括第九反射镜76，所述第九反射镜76设于所述第八反射镜75与所述第一探测器100之间，所述光线透射经过所述第八反射镜75后，被所述第九反射镜76反射后传输至所述第一探测器100。具体的，所述第九反射镜76用于改变透射经过所述第八反射镜75，并传输至所述第一探测器100的光线方向，通过所述第九反射镜76改变所述光线的方向，从而增加所述光束稳定系统的光程，从而提高所述光束稳定系统对所述光线的检测及调节精度。

在可选的实施方式中，所述光束稳定系统还包括壳体120，具体的，所述壳体120用于对所述光束稳定系统中的光学元件进行保护，所述壳体120设有入光口121与出光口122，当所述入光口121与所述出光口122共线设置时，能够方便对光束稳定系统中的光学元件进行更换时，避免由于更换对出光光线的阻挡，从而提高对光束稳定系统的维护效率。

在可选的实施方式中，所述第一调节组件80包括第一平板81、第二平板82、第三平板83、第一连接部86、第二连接部87、第一压电陶瓷84以及第二压电陶瓷85，所述第一平板81与所述第二平板82通过第一连接部86连接，所述第二平板82与所述第三平板83通过第二连接部87连接，所述第一压电陶瓷84设于所述第一平板81与所述第二平板82之间，具体的，所述第一压电陶瓷84与所述第一连接部86相对设置，当对所述第一压电陶瓷84的两端改变电压时，能够使所述第一压电陶瓷84发生形变，从而改变第一平板81与第二平板82之间的距离，调节所述第一平板81与第二平板82之间的距离与倾斜角度。

所述第二压电陶瓷85与所述第二连接部87相对设置，当对所述第二压电陶瓷85的两端改变电压时，能够使所述第二压电陶瓷85发生形变，从而改变第二平板82与第三平板83之间的距离，调节所述第二平板82与第三平板83之间的距离与倾斜角度

优选实施方式中，所述第一连接部86设于所述第一平板81与所述第二平板82的一侧边缘，所述第一平板81相对所述第一连接部86的延伸方向与所述第二平板82相对所述第一连接部86的延伸方向相同；所述第二连接部87设于所述第二平板82与所述第三平板83的一侧边缘，所述第一平板81相对所述第一连接部86的延伸方向与所述第二平板82相对所述第一连接部86的延伸方向相同，所述第二连接部87的延伸方向与所述第一连接部86的延伸方向相垂直。

在可选的实施方式中，所述第二调节组件90包括第四平板91、第五平板92、第六平板93、第一连接部86、第二连接部87、第三压电陶瓷94以及第四压电陶瓷95，所述第四平板91与所述第五平板92通过第一连接部86连接，所述第五平板92与所述第六平板93通过第二连接部87连接，所述第三压电陶瓷94设于所述第四平板91与所述第五平板92之间，具体的，所述第三压电陶瓷94与所述第一连接部86相对设置，当对所述第三压电陶瓷94的两端改变电压时，能够使所述第三压电陶瓷94发生形变，从而改变第四平板91与第五平板92之间的距离，调节所述第四平板91与第五平板92之间的距离与倾斜角度。

所述第四压电陶瓷95与所述第二连接部87相对设置，当对所述第四压电陶瓷95的两端改变电压时，能够使所述第四压电陶瓷95发生形变，从而改变第五平板92与第六平板93之间的距离，调节所述第五平板92与第六平板93之间的距离与倾斜角度

优选实施方式中，所述第三连接部96设于所述第四平板91与所述第五平板92的一侧边缘，所述第四平板91相对所述第三连接部96的延伸方向与所述第五平板92相对所述第三连接部96的延伸方向相同；所述第四连接部97设于所述第五平板92与所述第六平板93的一侧边缘，所述第四平板91相对所述第三连接部96的延伸方向与所述第五平板92相对所述第三连接部96的延伸方向相同，所述第四连接部97的延伸方向与所述第三连接部96的延伸方向相垂直。

本实用新型还提出一种检测设备，所述检测设备包括如上述任一实施方式所述的光束稳定系统，该光束稳定系统的具体结构参照上述实施例，由于该光束稳定系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光束稳定系统，其特征在于，所述光束稳定系统包括激光光源，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜以及第四反射镜，光程调节组件、第一探测器、第五反射镜、第二探测器、第一调节组件以及第二调节组件；

所述第一调节组件与所述第一反射镜连接，用于调整所述第一反射镜的偏转角度；所述第二调节组件与所述第二反射镜连接，用于调整所述第二反射镜的偏转角度；

所述激光光源发出的光线依次经过第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜以及第四反射镜后，传输出所述光束稳定系统；

透射经过所述第二反射镜的光线经过所述光程调节组件后传输至所述第一探测器；透射经过所述第四反射镜的光线在所述第五反射镜发生反射后，传输至所述第二探测器。

2.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述光程调节组件包括第六反射镜、第七反射镜、第一反射棱镜、第二反射棱镜以及第八反射镜；

所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜相对设置；

透射经过所述第二反射镜的光线后，依次经过第六反射镜、第七反射镜、第一反射棱镜、第二反射棱镜以及第八反射镜后，传输至所述第一探测器；

所述光程调节组件还包括移动组件，所述移动组件与第一反射棱镜以及第二反射棱镜连接，所述移动组件用于控制所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜之间的距离。

3.根据权利要求2所述的光束稳定系统，其特征在于，所述第一反射棱镜包括第一反射面以及第二反射面，所述第一反射面与所述第二反射面的夹角为90度；所述第二反射棱镜包括第三反射面以及第四反射面，所述第三反射面与所述第四反射面的夹角为90度。

4.根据权利要求2所述的光束稳定系统，其特征在于，所述光程调节组件还包括第九反射镜，所述第九反射镜设于所述第八反射镜与所述第一探测器之间，所述第九反射镜用于将经过所述第八反射镜的光线反射至所述第一探测器。

5.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述光束稳定系统还包括壳体，所述壳体包括入光口与出光口，所述入光口与所述出光口共轴线设置，所述激光光源设于所述壳体靠近入光口的一侧，所述激光光源发出的光线指向所述入光口，经过所述第四反射镜反射后的光线从所述出光口传出。

6.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述第一调节组件包括第一平板、第二平板、第三平板、第一连接部、第二连接部、第一压电陶瓷以及第二压电陶瓷，所述第一平板与所述第二平板通过第一连接部连接，所述第二平板与所述第三平板通过第二连接部连接，所述第一压电陶瓷设于所述第一平板与所述第二平板之间，所述第二压电陶瓷设于所述第二平板与所述第三平板之间，所述第一压电陶瓷用于调节所述第一平板与第二平板之间的距离与夹角，所述第二压电陶瓷用于调节所述第二平板与第三平板之间的距离与夹角。

7.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述第二调节组件包括第四平板、第五平板、第六平板、第三连接部、第四连接部、第三压电陶瓷以及第四压电陶瓷，所述第四平板与所述第五平板通过第三连接部连接，所述第五平板与所述第六平板通过第四连接部连接，所述第三压电陶瓷设于所述第四平板与所述第五平板之间，所述第四压电陶瓷设于所述第五平板与所述第六平板之间，所述第三压电陶瓷用于调节所述第四平板与第五平板之间的距离与夹角，所述第四压电陶瓷用于调节所述第五平板与第六平板之间的距离与夹角。

8.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述第二反射镜的透射率范围为97-99％。

9.根据权利要求1所述的光束稳定系统，其特征在于，所述第四反射镜的透射率范围为97-99％。

10.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括如权利要求1-9任一项所述的光束稳定系统。

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