CN217034419U - 一种405nm超大倍率可调角度扩束镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，涉及激光扩束镜技术领域，包括：第一镜筒、第二镜筒和第三镜筒，第二镜筒连接于第一镜筒和第三镜筒之间，且第一镜筒与第二镜筒活动连接，第二镜筒与第三镜筒固定连接，第一镜筒内设有呈双凹结构且光焦度为负的第一石英透镜；第二镜筒内设有呈弯月结构且光焦度为正的第二玻璃透镜；第三镜筒内设有呈平凸结构且光焦度为正的第三玻璃透镜。有益效果：该扩束镜光焦度为正的第二玻璃透镜和第三玻璃透镜镜片间距大，有效降低第二玻璃透镜直径，且第二玻璃透镜和第三玻璃透镜用光学玻璃替代传统紫外级熔融二氧化硅，能够满足高精度加工应用需求且公差良好，加工难度低。

Description

一种405nm超大倍率可调角度扩束镜

技术领域

本实用新型涉及激光扩束镜技术领域，具体来说，涉及一种405nm超大倍率可调角度扩束镜。

背景技术

目前，扩束镜是一种由两个或多个元件组成的光学系统，它能改变光束的大小和发散特性，扩束镜有多种用途：先对光束进行扩展，再将其聚焦，可以得到更小的焦点，扩束镜可以改善光束的准直特性，它们还可以用来在声光或电光调制器中减小光束的直径，将空间滤波器和扩束镜配合使用，可以使非对称光斑能量分布趋于对称，并使其更加均匀。

405nm波段的激光扩束镜一般由紫外级熔融二氧化硅，或者光学玻璃制造，其允许在405nm的光谱上以低插入损耗进行高能量传输，实现光束直径扩展。

但是，对于高倍率扩束镜，传统设计方式正组镜片会距离间隔很小，为满足扩束以后通光孔径需求，正组双片镜片尺寸都会很大，加工成本高难度大。且405nm波段的激光在ZF材料K9材料光学玻璃中吸收率很低。对于高倍扩束镜，光束会在入光镜片上需要很高的损伤阈值，经过扩束以后能量密度降低，在正组两片镜片的损伤阈值要求降低，可以使用光学玻璃替代紫外级熔融二氧化硅。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，包括：第一镜筒、第二镜筒和第三镜筒，所述第二镜筒连接于所述第一镜筒和所述第三镜筒之间，且所述第一镜筒与所述第二镜筒活动连接，所述第二镜筒与所述第三镜筒固定连接，其中；

所述第一镜筒内设有呈双凹结构且光焦度为负的第一石英透镜；

所述第二镜筒内设有呈弯月结构且光焦度为正的第二玻璃透镜；

所述第三镜筒内设有呈平凸结构且光焦度为正的第三玻璃透镜。

进一步的，所述第一石英透镜、所述第二玻璃透镜和所述第三玻璃透镜分别采用压圈固定。

进一步的，所述第一石英透镜、所述第二玻璃透镜和所述第三玻璃透镜分别镀有390nm～420nm波段增透膜。

进一步的，所述第一石英透镜、所述第二玻璃透镜和所述第三玻璃透镜的中心点均在同一水平线上。

进一步的，所述第二镜筒靠近所述第一镜筒一侧设有调节螺纹，所述调节螺纹套设有锁紧环。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过第一镜筒和第二镜筒以及第三镜筒内分别对应设置第一石英透镜和第二玻璃透镜以及第三玻璃透镜，而第一镜筒和第二镜筒活动连接，便于镜筒间长度可调，从而调节第一石英透镜和第二玻璃透镜之间距离，实现激光扩束出射光束角度调节，而该扩束镜光焦度为正的第二玻璃透镜和第三玻璃透镜镜片间距大，有效降低第二玻璃透镜直径，且第二玻璃透镜和第三玻璃透镜用光学玻璃替代传统紫外级熔融二氧化硅，能够满足高精度加工应用需求且公差良好，加工难度低。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例的405nm超大倍率可调角度扩束镜的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的405nm超大倍率可调角度扩束镜的剖视示意图；

图3是根据本实用新型实施例的405nm超大倍率可调角度扩束镜的光学系统示意图。

图中：

1、第一镜筒；2、第二镜筒；3、第三镜筒；4、锁紧环；

11、第一石英透镜；21、第二玻璃透镜；31、第三玻璃透镜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种405nm超大倍率可调角度扩束镜。

实施例一

如图1-图3所示，本发明的实施例一为：

一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，包括：第一镜筒1、第二镜筒2和第三镜筒3，第二镜筒2连接于第一镜筒1和第三镜筒3之间，且第一镜筒1与第二镜筒2活动连接，第二镜筒2与第三镜筒3固定连接，其中；

第一镜筒1内设有呈双凹结构且光焦度为负的第一石英透镜11；

第二镜筒2内设有呈弯月结构且光焦度为正的第二玻璃透镜21，且第二玻璃透镜21的透镜弯曲朝向第三玻璃透镜31；

第三镜筒3内设有呈平凸结构且光焦度为正的第三玻璃透镜31，且第三玻璃透镜31的透镜平面靠近第二玻璃透镜21。

借助于上述技术方案，通过第一镜筒1和第二镜筒2以及第三镜筒3内分别对应设置第一石英透镜11和第二玻璃透镜21以及第三玻璃透镜31，而第一镜筒1和第二镜筒2活动连接，便于镜筒间长度可调，从而调节第一石英透镜11和第二玻璃透镜21之间距离，实现激光扩束出射光束角度调节，而该扩束镜光焦度为正的第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31镜片间距大，有效降低第二玻璃透镜21直径，且第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31用光学玻璃替代传统紫外级熔融二氧化硅，能够满足高精度加工应用需求且公差良好，加工难度低。

实施例二

如图1-图3所示，本发明的实施例二为：

一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，在实施例一的基础上，还包括：第一石英透镜11、第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31分别采用压圈固定。且第一石英透镜11、第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31的中心点均在同一水平线上。

另外，第一石英透镜11、第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31分别镀有390nm～420nm波段增透膜。

此外，第二镜筒2靠近第一镜筒1一侧设有调节螺纹，调节螺纹套设有锁紧环4。

本技术方案，在应用时，第一镜筒1穿插滑动于第二镜筒2内，而第二镜筒2筒口设有调节螺纹，便于第一镜筒1的镜筒间长度可调，从而调节第一镜筒1和第二镜筒2的之间距离，实现激光扩束出射光束角度调节，调节完毕后，通过锁紧环4进行收缩调节螺纹，便于第一镜筒1和第二镜筒2的固定。

此外，在应用时，第一石英透镜11为石英材料，折射率阿贝数分别为1.46、68；第二玻璃透镜21为K9光学玻璃，折射率阿贝数分别为1.52、64.1；第三玻璃透镜31为ZF2光学玻璃，折射率阿贝数分别为1.67、32.2。

其中，具体参数如下：

第一石英透镜11的球面前后两侧的曲率半径分别为-5.8mm和2.884mm，第一石英透镜11中心厚度为3.2mm，第一石英透镜11与第二玻璃透镜21之间空气间隙为186.15mm。

第二玻璃透镜21的球面前后两侧的曲率半径分别为88.29mm和81.02mm，第二玻璃透镜21的中心厚度为6.5mm，第二玻璃透镜21与第三玻璃透镜31之间空气间隙为198.86mm。

第三玻璃透镜31的球面前后两侧的曲率半径分别为∞和-270mm，第三玻璃透镜31的中心厚度为14mm。

此外，本技术方案，对应的其他参数如下：

入射EPD＝1mm，出射EPD＝110mmλ＝405nm，放大倍率110X；

其中，入射EPD为扩束镜入射光束直径，出射EPD为扩束镜出射光束直径。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，可实现如下效果：通过第一镜筒1和第二镜筒2以及第三镜筒3内分别对应设置第一石英透镜11和第二玻璃透镜21以及第三玻璃透镜31，而第一镜筒1和第二镜筒2活动连接，便于镜筒间长度可调，从而调节第一石英透镜11和第二玻璃透镜21之间距离，实现激光扩束出射光束角度调节，而该扩束镜光焦度为正的第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31镜片间距大，有效降低第二玻璃透镜21直径，且第二玻璃透镜21和第三玻璃透镜31用光学玻璃替代传统紫外级熔融二氧化硅，能够满足高精度加工应用需求且公差良好，加工难度低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，其特征在于，包括：第一镜筒(1)、第二镜筒(2)和第三镜筒(3)，所述第二镜筒(2)连接于所述第一镜筒(1)和所述第三镜筒(3)之间，且所述第一镜筒(1)与所述第二镜筒(2)活动连接，所述第二镜筒(2)与所述第三镜筒(3)固定连接，其中；

所述第一镜筒(1)内设有呈双凹结构且光焦度为负的第一石英透镜(11)；

所述第二镜筒(2)内设有呈弯月结构且光焦度为正的第二玻璃透镜(21)；

所述第三镜筒(3)内设有呈平凸结构且光焦度为正的第三玻璃透镜(31)。

2.根据权利要求1所述的一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，其特征在于，所述第一石英透镜(11)、所述第二玻璃透镜(21)和所述第三玻璃透镜(31)分别采用压圈固定。

3.根据权利要求2所述的一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，其特征在于，所述第一石英透镜(11)、所述第二玻璃透镜(21)和所述第三玻璃透镜(31)分别镀有390nm～420nm波段增透膜。

4.根据权利要求3所述的一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，其特征在于，所述第一石英透镜(11)、所述第二玻璃透镜(21)和所述第三玻璃透镜(31)的中心点均在同一水平线上。

5.根据权利要求1或4所述的一种405nm超大倍率可调角度扩束镜，其特征在于，所述第二镜筒(2)靠近所述第一镜筒(1)一侧设有调节螺纹，所述调节螺纹套设有锁紧环(4)。

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