CN218917714U - 一种变焦光纤准直光学系统 - Google Patents
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Abstract
一种变焦光纤准直光学系统，包括透镜固定件，近端设置一容纳微透镜的第一空腔，远端设置一容纳调节组件的第二空腔，所述第一空腔贯通连接所述第二空腔；调节组件，相对所述透镜固定件可移动地设置于所述第二空腔内，所述调节组件的近端固定设置有负透镜装置，所述调节组件的远端固定设置有正透镜装置；转动体，套嵌于所述透镜固定件表面，并延所述透镜固定件旋转以带动所述调节组件发生位移。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光技术领域，具体涉及一种变焦光纤准直光学系统。
背景技术
现有的光纤激光准直扩束光学系统中往往采用倒置伽利略扩束系统，即一束准直激光束先通过负透镜装置系统再通过正透镜系统来达到激光扩束准直的目的。在光纤准直器中，影响光斑大小的决定性因数是准直光学系统的焦距，一般光斑大小与光学系统焦距是一一对应关系，即一个焦距值对应一个准直后的光斑值，因此在目前的市场上，往往一只准直器只输出一种光斑大小，因为准直光系统的焦距不可调，所以不能随时调节光斑大小。在激光器应用过程中，客户往往想通过及时改变光斑大小来验证工件加工的效果，而大多数输出的激光器光斑尺寸是不可调的，所以客户在使用过程中需要改变光斑大小只能不停地更换各种光斑大小的激光器来实现。对于客户来说频繁更换激光器非常的繁琐，对于激光器厂家来说变化输出光斑大小意味着就是新设计一款激光器，这样对于客户和激光器厂家双方来说耗时又耗能不能达到双赢的目的。本实用新型就是针对这种弊端，设计出一种变焦光纤准直光学系统，可以通过改变透镜组与透镜组之间的光学距离而改变整个准直光学系统的焦距，从而达到随时改变光斑大小的目的，这样对于激光器厂家以及激光应用客户都是方便而快捷的，从而达到客户和激光器厂家双方双赢的目的。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种变焦光纤准直光学系统，旨在实现通过改变光学距离而改变整个准直光学系统的焦距，从而达到随时改变光斑大小的目的。具体包括：
一种变焦光纤准直光学系统，其中：包括，
透镜固定件，近端设置一容纳微透镜的第一空腔，远端设置一容纳调节组件的第二空腔，所述第一空腔贯通连接所述第二空腔；
调节组件，相对所述透镜固定件可移动地设置于所述第二空腔内，所述调节组件的近端固定设置有负透镜装置，所述调节组件的远端固定设置有正透镜装置；
转动体，套嵌于所述透镜固定件表面，并延所述透镜固定件旋转以带动所述调节组件发生位移。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：还包括，
铠缆，内置有一容纳光纤的贯穿通道；
连接件，所述连接件的近端套装连接所述铠缆，所述连接件的远端固定连接所述透镜固定件。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述调节组件的外壁上设置有一匹配所述转动体的凸起。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：转动体的内部上设置有匹配所述凸起的螺旋槽，于所述转动体处于旋转状态下，所述凸起延所述螺旋槽动以调整所述调节组件于所述第二空腔内的相对位置。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述透镜固定件于第二空腔处轴向上开设一匹配所述凸起的横槽，所述横槽形成于所述凸起的运动路径。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述调节组件外壁上设置有与目标光斑匹配的特征标记。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：还包括端部固定件，所述端部固定件套装于所述调节组件的远端。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述光纤可为有源光纤，也可为无源光纤。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述负透镜装置由至少一个透镜形成。
优选地，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述正透镜装置由至少一个透镜形成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
通过调节所述调节组件与所述微透镜之间的距离以改变所述微透镜与所述负透镜装置之间的距离，于所述微透镜与所述负透镜装置之间的距离发生变化的状态下所述准直光学系统的焦距发生变化，进而通过变焦光纤准直光学系统形成的光斑则发生改变，即实现了改变光斑大小的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种变焦光纤准直光学系统的剖面图。
图2为本实用新型实施例提供的一种变焦光纤准直光学系统的结构示意图。
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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种变焦光纤准直光学系统，其中：包括，
透镜固定件1，近端设置一容纳微透镜2的第一空腔11，远端设置一容纳调节组件3的第二空腔12，所述第一空腔11贯通连接所述第二空腔12；进一步地，所述微透镜2由熔石英材质形成，所述微透镜2的直径为2.8毫米，长度为15毫米，所述微透镜2的前端面曲率为无穷大，后端面曲率半径-4.05mm；所述微透镜22的焦距为：9.05mm。所述微透镜2通过端帽熔接平台与光纤熔接在一起，形成整体模块。
调节组件3，相对所述透镜固件可移动地设置于所述第一空腔11内，所述调节组件3的近端固定设置有负透镜装置31，所述调节组件3的远端固定设置有正透镜装置32。进一步地，负透镜装置31可以是单透镜也可以是几个透镜组合；进一步地，所述负透镜装置31可由单个透镜形成，单透镜的材质可为熔石英；直径7mm；厚度1.5mm；前端面曲率半径-4mm，后曲率半径4mm；负透镜装置31的焦距：-4.2mm。进一步地，正透镜装置32可以是几个透镜组合；进一步地，所述负透镜装置31可由双弯月透镜组合形成，双弯月透镜的材质可为熔石英；直径20mm；厚度3.5mm；前端面曲率半径-176.67mm，后曲率半径-41.25mm；单弯月透镜焦距：118.74mm；双弯月透镜光学间距0.5mm；正透镜装置32的焦距：60.1mm。所述正透镜装置32和所述负透镜装置31组成倒置伽利略扩束镜组。所述正透镜装置32和所述负透镜装置31之间的光学中心距离50.01mm。
转动体7，套嵌于所述透镜固定件11表面，并延所述透镜固定件11旋转以带动所述调节组件3发生位移。
列举一具体实施例：
示意性地，当调节所述调节组件3与所述微透镜2之间的光学中心距离为11.67mm时，此时光学系统焦距F为：96.35mm；准直光斑为10mm；当调节所述调节组件3与所述微透镜2之间的光学中心距离为30.61mm时，此时光学系统焦距F为：58.48mm；准直光斑为5mm；当调节所述调节组件3与所述微透镜2之间的光学中心距离为50mm时，此时光学系统焦距F为：41.7mm；准直光斑为2mm。
上述实施例的工作原理是：通过调节所述调节组件3与所述微透镜2之间的距离以改变所述微透镜2与所述负透镜装置31之间的距离，于所述微透镜2与所述负透镜装置31之间的距离发生变化的状态下所述准直光学系统的焦距发生变化，进而通过变焦光纤准直光学系统形成的光斑则发生改变，即实现了改变光斑大小的目的。
作为进一步优选实施方案，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：包括，
铠缆4，内置有一容纳光纤的贯穿通道，所述光纤与所述微透镜2熔接。进一步地，所述光纤可为有源光纤，也可为无源光纤。
连接件5，所述连接件5的近端套装连接所述铠缆4，所述连接件5的远端固定连接所述透镜固定件1。
作为进一步优选实施方案，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：包括，所述调节组件3的空腔壁上设置有一匹配所述转动体7的凸起6，进一步地，所述转动体7的上设置有匹配所述凸起6的螺旋槽71于所述转动体处于旋转状态下，所述凸起延所述螺旋槽71移动以调整所述调节组件于所述第二空腔12内的相对位置。
螺旋槽71与所述凸起6相互配合，于所述转动体7旋转的状态下，所述凸起6延所述螺旋槽发生位移。所述凸起6位移过程中带动所述调节组件发生位移，以使得微透镜与负透镜装置之间的距离发生变化。
作为进一步优选实施方案，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：所述调节组件外壁上设置有与目标光斑匹配的特征标记。示意性地，如图2所示，本实施例中包含3个特征标记线，第一特征标记线33匹配的目标光斑为2mm光斑；于所述调节组件3伸出所述第二空腔的距离匹配所述第一特征标记线33的状态下，形成2mm光斑；第二特征标记线34匹配的目标光斑为5mm光斑；于所述调节组件3伸出所述第二空腔的距离匹配所述第二特征标记线34的状态下，形成5mm光斑；第三特征标记线35匹配的目标光斑为10mm光斑；于所述调节组件3伸出所述第二空腔12的距离匹配所述第三特征标记线35的状态下，形成10mm光斑。
作为进一步优选实施方案，所述第二空腔12的轴向上开设一匹配所述凸起的横槽，所述横槽形成于所述凸起的运动路径。于所述凸起发生位移的状态下，所述凸起延所述横槽形成对应的运动轨迹，也就是说横槽供所述凸起伸出与螺旋槽相配合，并限制凸起在周向上的运动，以防止转动体在转动过程中，调节组件不会与转动体一同转动，确保转动体转动时，凸起能够带动调节组件沿横槽轴向运动。
作为进一步优选实施方案，上述的一种变焦光纤准直光学系统，其中：还包括端部固定件8，所述固定件套装于所述调节组件3的远端，用于固定所述调节组件3。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：包括，
透镜固定件，近端设置一容纳微透镜的第一空腔，远端设置一容纳调节组件的第二空腔，所述第一空腔贯通连接所述第二空腔；
调节组件，相对所述透镜固定件可移动地设置于所述第二空腔内，所述调节组件的近端固定设置有负透镜装置，所述调节组件的远端固定设置有正透镜装置；
转动体，套嵌于所述透镜固定件表面，并可延所述透镜固定件旋转以带动所述调节组件发生位移。
2.根据权利要求1所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：还包括，
铠缆，内置有一容纳光纤的贯穿通道；
连接件，所述连接件的近端套装连接所述铠缆，所述连接件的远端固定连接所述透镜固定件。
3.根据权利要求1所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：所述调节组件的外壁上设置有一匹配所述转动体的凸起。
4.根据权利要求3所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：转动体的内部上设置有匹配所述凸起的螺旋槽，于所述转动体处于旋转状态下，所述凸起延所述螺旋槽移动以调整所述调节组件于所述第二空腔内的相对位置。
5.根据权利要求3所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于，所述透镜固定件于第二空腔处轴向上开设一匹配所述凸起的横槽，所述横槽形成所述凸起的运动路径。
6.根据权利要求4所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于，所述调节组件外壁上设置有与目标光斑匹配的特征标记。
7.根据权利要求1所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：还包括端部固定件，所述端部固定件套装于所述调节组件的远端。
8.根据权利要求2所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：所述光纤可为有源光纤，也可为无源光纤。
9.根据权利要求1所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：所述负透镜装置由至少一个透镜形成。
10.根据权利要求1所述的一种变焦光纤准直光学系统，其特征在于：所述正透镜装置由至少一个透镜形成。
Priority Applications (1)
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| CN202223278430.9U CN218917714U (zh) | 2022-12-07 | 2022-12-07 | 一种变焦光纤准直光学系统 |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN218917714U true CN218917714U (zh) | 2023-04-25 |
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Family Applications (1)
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|---|---|
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2022
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