專利名稱：一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架主要用于準(zhǔn)分子掩膜微加工 系統(tǒng)的光 路系統(tǒng)工作支撐和豎直光路調(diào)整，屬于微納米科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
準(zhǔn)分子是由化學(xué)活性最穩(wěn)定的惰性元素Ar、Kr、Xe和化學(xué)性質(zhì)最活潑的元素F、 Cl、Br的兩個(gè)同核或異核原子在激發(fā)態(tài)的復(fù)合物。與通常的分子不同，準(zhǔn)分子是束縛在電 子激發(fā)態(tài)下的分子，它沒(méi)有穩(wěn)定的基態(tài)，即準(zhǔn)分子是一種只在激發(fā)態(tài)才能暫時(shí)存在的不穩(wěn) 定分子，在基態(tài)情況下它會(huì)迅速離解成其他分子團(tuán)，因此準(zhǔn)分子的壽命很短，它的上能級(jí)壽 命只有10_8s，而激光躍遷的下能級(jí)為弱束縛態(tài)，壽命也很短，一般在ICT13s量級(jí)，由于準(zhǔn)分 子在基態(tài)時(shí)，迅速離解成獨(dú)立的原子，基態(tài)基本上是抽空的，因此只要有準(zhǔn)分子存在，就會(huì) 形成極高的粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)，所以準(zhǔn)分子激光的增益很高。由于準(zhǔn)分子激光放電泵浦方式極容 易導(dǎo)致弧光放電，所以準(zhǔn)分子激光工作方式主要為脈沖方式。除了少數(shù)準(zhǔn)分子激光器外，準(zhǔn)分子激光都位于紫外波段。由于準(zhǔn)分子激光光子能 量較大，和許多材料尤其是有機(jī)物的化學(xué)鍵能相比，它的光子能量要大于材料之間的化學(xué) 鍵能，所以在準(zhǔn)分子激光和材料相互作用時(shí)，準(zhǔn)分子激光有時(shí)甚至能夠直接打斷材料的部 分化學(xué)鍵而實(shí)現(xiàn)冷加工，在微加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。準(zhǔn)分子激光脈寬窄(約幾十納 米)，有極高的功率密度，且材料對(duì)紫外激光吸收率高，因此準(zhǔn)分子激光微細(xì)加工可用于半 導(dǎo)體、微電子等領(lǐng)域。激光加工可以高效率、高質(zhì)量地完成微細(xì)小孔、劃片微調(diào)、切割、焊接 等加工。對(duì)于微小元件、印刷電路板、集成電路、微電子元件和微小生物傳感器等的制作，準(zhǔn) 分子激光微細(xì)加工是不可替代的手段。然而，在準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng)中，由于準(zhǔn)分子激光的光斑大 (30mmX 15mm左右)，光斑能量分布的均勻性不好，而且準(zhǔn)分子激光加工需要采用豎直光 路，因此，為了對(duì)準(zhǔn)分子激光光斑進(jìn)行整形，要用到較長(zhǎng)的光路，一般在2米左右。同時(shí)，為 了對(duì)準(zhǔn)分子激光進(jìn)行豎直光路調(diào)整，需要使用不同于水平光路調(diào)整的光路調(diào)整方法。準(zhǔn)分 子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)，需要具有較長(zhǎng)的光路距離。由于不同的準(zhǔn)分 子激光器出光口的位置不同，要求準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)，具有 可升降調(diào)整功能并在升降調(diào)整后緊固穩(wěn)定的功能。由于準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng) 工作支撐結(jié)構(gòu)一般是置于光學(xué)平臺(tái)上工作的，因此，要求準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系 統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)與光學(xué)平臺(tái)有完善的連接和緊固方法。準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)對(duì)光路調(diào)節(jié) 精度要求非常高，如果光學(xué)調(diào)整器有1 μ m的偏差，則可造成聚焦光斑產(chǎn)生10 100 μ m的 偏差。準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)中，為了使非常輕而薄的被微加工件，在微加工時(shí)各方向上受 力均勻和被微加工邊緣平整，要求被加工物必須水平放置，準(zhǔn)分子激光光束經(jīng)過(guò)反光鏡變 為豎直方向，準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)闇?zhǔn)分子激光提供垂 直加工空間，使光斑聚焦在被加工物上。豎直方向的光束還需要通過(guò)水平放置的光學(xué)調(diào)整 器進(jìn)行光束調(diào)整。將通常用于豎直放置的光學(xué)調(diào)整器變?yōu)樗椒胖煤?，需要進(jìn)行豎直方向的調(diào)整并加以緊固。傳統(tǒng)的光路系統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)一般采用鑄鐵結(jié)構(gòu)支撐，其重量非常大，不易搬運(yùn)， 并且鑄鐵結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，不能滿足上述的準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)光路系統(tǒng)工作支 撐結(jié)構(gòu)的要求。傳統(tǒng)的光學(xué)調(diào)整器豎直方向的調(diào)整方法非常復(fù)雜，而且由于震動(dòng)和光學(xué)調(diào) 整器受熱不均等因素，已調(diào)整好的光學(xué)調(diào)整器豎直方向的位置極容易發(fā)生變動(dòng)，經(jīng)常需要 重新調(diào)節(jié)。并且傳統(tǒng)的準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路系統(tǒng)工作支撐結(jié)構(gòu)通常只適用于實(shí)驗(yàn) 室環(huán)境，不適合工業(yè)級(jí)準(zhǔn)分子微加工生產(chǎn)制造領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
為了很好的解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多層框架結(jié)構(gòu)的光路系統(tǒng)工作支撐 構(gòu)件，可提供向下的工作光線并對(duì)豎直方向的光線進(jìn)行精確調(diào)整，能夠顯著增強(qiáng)準(zhǔn)分子激 光微加工系統(tǒng)光路的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)光路在豎直方向上的調(diào)整，有效地幫助了準(zhǔn)分子激光實(shí) 現(xiàn)了微米級(jí)微加工。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)一種準(zhǔn)分子激光微加工系 統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，該調(diào)節(jié)架由可固定于光學(xué)平臺(tái)上的鋼架構(gòu)成，該鋼架至少有兩層結(jié)構(gòu)，高 度80cm以上，頂層有向外凸出的懸臺(tái)；底層設(shè)有螺絲孔，可使螺釘穿過(guò)螺絲孔后擰入光學(xué) 平臺(tái)螺紋孔中，頂層設(shè)有光具導(dǎo)軌至懸臺(tái)。在懸臺(tái)處設(shè)有向下的通光孔，通光孔上設(shè)有將水平光線反射成垂直光線穿過(guò)通光 孔的反射鏡；通光孔下設(shè)置有懸掛平臺(tái)，懸掛平臺(tái)中心為方形口，其上安裝物鏡，且物鏡通 過(guò)豎直光路調(diào)整器安裝在懸掛平臺(tái)上；該豎直光路調(diào)整器包括平移調(diào)整臺(tái)和旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)。所述平移調(diào)整臺(tái)為中心設(shè)有透光孔的方形平臺(tái)，平移調(diào)整臺(tái)置于懸掛平臺(tái)上面， 懸掛平臺(tái)四邊的中部設(shè)有向上折起的邊沿——耳，在各耳中垂直耳的方向通過(guò)螺孔設(shè)長(zhǎng)細(xì) 牙螺桿，四面的長(zhǎng)細(xì)牙螺桿頂住平移調(diào)整臺(tái)的四邊側(cè)面，長(zhǎng)細(xì)牙螺桿通過(guò)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié) 平移調(diào)整臺(tái)的位置；平移調(diào)整臺(tái)的四角處分別設(shè)有一個(gè)豎直方向脹緊器頂在平移調(diào)整臺(tái)和 鋼架的頂層之間，來(lái)固定平移調(diào)整臺(tái)的位置。所述旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)為中心設(shè)有透光孔的方形平臺(tái)，安裝在平移調(diào)整臺(tái)下面，且位于 懸掛平臺(tái)的方形口中；旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)用一對(duì)相鄰的墊有碟片彈簧的連接螺栓與平移調(diào)整臺(tái)連 接，且連接處夾有一個(gè)鋼球。在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)上取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的位置，且這兩個(gè)位置距鋼球也較遠(yuǎn)，在對(duì)應(yīng)這 兩個(gè)位置的平移調(diào)整臺(tái)上通過(guò)螺孔設(shè)兩個(gè)短細(xì)牙螺桿，兩個(gè)短細(xì)牙螺桿頂在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái) 上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)短細(xì)牙螺桿可調(diào)整平移調(diào)整臺(tái)與旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)在短細(xì)牙螺桿處的間距，來(lái)調(diào)整 旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)以鋼球?yàn)檩S點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。物鏡固定在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)的透光孔下面。所述豎直方向脹緊器由螺套、螺栓、鋼珠組成，螺栓上下兩頭各套有一個(gè)螺套，上 下螺套頂端各有一個(gè)鋼珠；螺栓和螺套上設(shè)有橫向的通孔，將細(xì)棍插入通孔中擰動(dòng)螺栓及 螺套可以對(duì)螺栓和螺套進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)。豎直方向脹緊器可在平移調(diào)整臺(tái)的四個(gè)角上各設(shè)一 個(gè)。其上端頂住上層槽鋼的下底面，下端與平移調(diào)整臺(tái)上表面接觸。當(dāng)對(duì)平移調(diào)整臺(tái)進(jìn)行 水平位置調(diào)整時(shí)，將螺栓和螺套縮短，減小豎直方向脹緊器在平移調(diào)整臺(tái)上的壓緊力；當(dāng)平 移調(diào)整臺(tái)位置調(diào)整好后，擰動(dòng)螺栓和螺套，使豎直方向脹緊器壓緊平移調(diào)整臺(tái)，防止因震動(dòng)等因素造成的平移調(diào)整臺(tái)位置變化。所述光具導(dǎo)軌采用大理石襯底的光具導(dǎo)軌。所述鋼架可以由上層槽鋼，中層槽鋼，底層槽鋼及將三層槽鋼連接在一起的長(zhǎng)螺 栓構(gòu)成。三層槽鋼平行間隔設(shè)置，其間隔通過(guò)長(zhǎng)螺栓中的螺母的位置調(diào)節(jié)；其中，中層槽鋼 和底層槽鋼長(zhǎng)度相同，上層槽鋼比中層槽鋼和底層槽鋼長(zhǎng)，長(zhǎng)出部分形成懸臺(tái)，在懸臺(tái)的中 心位置有一個(gè)圓形通光孔，通光孔正上方架設(shè)反射鏡；底層槽鋼中軸線方向上設(shè)有一系列 方形孔，方形孔的邊長(zhǎng)大于光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面上相鄰兩個(gè)螺紋孔之間的距離，采用大于方形孔 跨度的壓鐵和穿過(guò)壓鐵并固定在光學(xué)平臺(tái)螺紋孔中的螺釘將底層槽鋼緊壓固定于光學(xué)平 臺(tái)上；所述懸掛平臺(tái)為U形板，U形板兩側(cè)壁通過(guò)螺釘固定在形成懸臺(tái)的上層槽鋼兩側(cè)。所述長(zhǎng)螺栓采用方頭長(zhǎng)螺栓，螺栓頭的一條邊正好與槽鋼的一個(gè)槽邊緊密接觸。
本發(fā)明有如下特點(diǎn)1、本發(fā)明將水平光路變?yōu)榇怪惫饴罚?shí)現(xiàn)全維度精細(xì)調(diào)節(jié)， 可以對(duì)不適宜夾持的輕而薄被加工物件實(shí)施水平加工。2、采用多層槽鋼作為主體結(jié)構(gòu)，與 光學(xué)平臺(tái)緊固在一起，其結(jié)構(gòu)不易變形；并采用大理石軌道，提高了光路的穩(wěn)定性。本發(fā)明 可滿足用于支撐較長(zhǎng)光路的要求。


圖1本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的鋼架截面示意2圖1中鋼架的左視3圖1中鋼架的底層槽鋼示意4圖1所示實(shí)施例中的豎直光路調(diào)整部分及物鏡示意5本發(fā)明實(shí)施例中的平移調(diào)整臺(tái)、旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)和物鏡連接示意6本發(fā)明實(shí)施例中的懸掛平臺(tái)和平移調(diào)整臺(tái)俯視7本發(fā)明實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)和懸掛平臺(tái)仰視中，1、上層槽鋼，2、中層槽鋼，3、底層槽鋼，4、長(zhǎng)螺栓，5、螺母，6、通光孔，7、光具 導(dǎo)軌，8、方形孔，9、壓鐵，10、螺釘，11、懸掛平臺(tái)，12、方形口，13、平移調(diào)整臺(tái)，14、旋轉(zhuǎn)調(diào)整 臺(tái)，15、豎直方向脹緊器，16、物鏡，17、長(zhǎng)細(xì)牙螺桿，18、短細(xì)牙螺桿，19、碟片彈簧，20、鋼球， 21、安裝長(zhǎng)螺栓的螺孔，22、鋼珠，23、通孔，24、鋼珠槽，25、凹槽，26、耳
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1至圖7說(shuō)明本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例。本實(shí)施例的鋼架由三層槽鋼構(gòu)成，包括上層槽鋼1、中層槽鋼2、底層槽鋼3，高度 100cm，用長(zhǎng)螺栓4和螺母5將三層槽鋼連接固定在一起。上層槽鋼1比中層槽鋼2、底層槽 鋼3長(zhǎng)處20厘米，形成懸臺(tái)。將壓鐵9兩端搭放在底層槽鋼的方形孔8兩邊沿，將螺釘10 穿過(guò)壓鐵9上的長(zhǎng)條形口，擰入光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面上的螺紋孔中，將底層槽鋼3與光學(xué)平臺(tái)固定 連接在一起，保證光路支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在上層槽鋼1上鋪設(shè)大理石光具導(dǎo)軌7，將光學(xué) 元件固定在大理石導(dǎo)軌7上。在通光孔6正上方架設(shè)反射鏡，水平光路從鋼架的上層槽鋼1右方射向左方，經(jīng)過(guò) 反射鏡的反射，光路發(fā)生偏轉(zhuǎn)，通過(guò)通光孔6垂直向下射向位于通光孔6正下方的物鏡16。物鏡16安裝在懸掛平臺(tái)11上的豎直光路調(diào)整器中。其中，所述懸掛平臺(tái)11為U形板，U形板兩側(cè)壁通過(guò)螺釘固定在形成懸臺(tái)的上層槽鋼1兩側(cè)。所述豎直光路調(diào)整器包 括平移調(diào)整臺(tái)13和旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14。平移調(diào)整臺(tái)13為正方形，放置在懸掛平臺(tái)11上面，其調(diào)節(jié)方式為在懸掛平臺(tái)11 四個(gè)邊沿上各通過(guò)垂直方向的耳26設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)細(xì)牙螺桿17 (U形板的兩側(cè)壁作為兩個(gè)耳)， 長(zhǎng)細(xì)牙螺桿17通過(guò)耳的螺紋孔設(shè)置在耳上，使長(zhǎng)細(xì)牙螺桿17可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，四個(gè)長(zhǎng)細(xì) 牙螺桿17分別頂在平移調(diào)整臺(tái)13的四邊側(cè)面的凹槽25中，配合擰動(dòng)長(zhǎng)細(xì)牙螺桿17，可以 使平移調(diào)整臺(tái)13在懸掛平臺(tái)11上進(jìn)行水平方向的二維運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)物鏡16進(jìn)行水平方 向調(diào)節(jié)。平移調(diào)整臺(tái)13調(diào)整好后，用豎直方向脹緊器15頂在平移調(diào)整臺(tái)13和上層槽鋼1 間來(lái)固定平移調(diào)整臺(tái)13的位置。豎直方向脹緊器15為在螺栓上下兩頭各旋接一個(gè)螺套， 兩個(gè)螺套的頂端各有一個(gè)鋼珠22，螺栓和螺套上各設(shè)有通孔23(圖4 中只畫(huà)出螺套上的通 孔)，將細(xì)棍插入通孔23中擰動(dòng)螺栓及螺套，對(duì)螺栓和螺套進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)。在平移調(diào)整臺(tái) 13的四個(gè)角分別設(shè)一個(gè)豎直方向脹緊器15，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓和螺套的伸縮使各鋼珠22分別 頂在上層槽鋼1下面和平移調(diào)整臺(tái)13上，且在上層槽鋼1下面和平移調(diào)整臺(tái)13上的豎直 方向脹緊器15接觸點(diǎn)分別設(shè)鋼珠槽24，防止鋼珠22滑脫。由于受熱不均勻等因素，平移調(diào) 整臺(tái)有可能不嚴(yán)格位于水平面上，這時(shí)豎直方向脹緊器的螺桿和螺套繞鋼珠發(fā)生傾斜，通 過(guò)鋼珠仍然可以將壓緊的力傳遞到平移調(diào)整臺(tái)上將其壓緊。從而實(shí)現(xiàn)平移調(diào)整臺(tái)的非垂直 固定。旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14亦為正方形，安裝在平移調(diào)整臺(tái)13下面。懸掛平臺(tái)11中間設(shè)方形 口 12，其口徑大于旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14的尺寸，使旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14置于方形口 12中。旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái) 14的一角設(shè)有兩個(gè)通孔，在平移調(diào)整臺(tái)13相對(duì)應(yīng)的位置也有兩個(gè)通孔，兩組通孔處有兩個(gè) 碟片彈簧19，用兩支螺釘穿過(guò)這兩組的通孔及碟片彈簧19，并擰上螺母，將平移調(diào)整臺(tái)13 和旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14連接在一起。平移調(diào)整臺(tái)13和旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14在兩組通孔所在的那一角 上夾住一個(gè)鋼球20。鋼球20起到旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14俯仰調(diào)整的支撐點(diǎn)作用，兩組碟片彈簧19 起復(fù)位作用。鋼球20所在的角的相鄰兩個(gè)角上有兩根短細(xì)牙螺桿18。短細(xì)牙螺桿18通過(guò) 螺孔安裝在平移調(diào)整臺(tái)13上，其端部頂在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14上，擰動(dòng)短細(xì)牙螺桿18，可以調(diào)節(jié) 旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14的俯仰，進(jìn)而帶動(dòng)物鏡16進(jìn)行俯仰調(diào)節(jié)。調(diào)整垂直光路時(shí)，配合擰動(dòng)四根長(zhǎng)細(xì)牙螺桿17，調(diào)節(jié)平移調(diào)整臺(tái)13在水平方向的 位置，帶動(dòng)物鏡16在水平方向運(yùn)動(dòng)，將通過(guò)物鏡16出射的激光光斑投射在物鏡16下方的 被加工物件上。平移調(diào)整臺(tái)13的位置調(diào)整好后，用細(xì)鋼棍插入豎直方向脹緊器15的通孔 中，擰動(dòng)螺栓和螺套，將平移調(diào)整臺(tái)13壓緊。擰動(dòng)短細(xì)牙螺桿18，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)14的俯 仰，帶動(dòng)物鏡16進(jìn)行俯仰，進(jìn)一步調(diào)整通過(guò)物鏡16出射的激光光斑在被加工物件上的形 狀，獲得用于加工的理想光斑形狀。調(diào)節(jié)螺母5在螺栓上的位置，可以改變上層槽鋼1的高度，達(dá)到光路系統(tǒng)鋼架升降 調(diào)整功能。
權(quán)利要求
一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，該調(diào)節(jié)架由可固定于光學(xué)平臺(tái)上的鋼架構(gòu)成，其特征在于該鋼架至少有兩層結(jié)構(gòu)，高度80cm以上，頂層有向外凸出的懸臺(tái)；底層設(shè)有螺絲孔，可使螺釘(10)穿過(guò)螺絲孔后擰入光學(xué)平臺(tái)螺紋孔中，頂層設(shè)有光具導(dǎo)軌(7)至懸臺(tái)；在懸臺(tái)處設(shè)有向下的通光孔(6)，通光孔(6)上設(shè)有將水平光線反射成垂直光線穿過(guò)通光孔(6)的反射鏡；通光孔(6)下設(shè)置有懸掛平臺(tái)(11)，懸掛平臺(tái)(11)中心為方形口(12)，其上安裝物鏡(16)，且物鏡(16)通過(guò)豎直光路調(diào)整器安裝在懸掛平臺(tái)(11)上；該豎直光路調(diào)整器包括平移調(diào)整臺(tái)(13)和旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)；所述平移調(diào)整臺(tái)(13)為中心設(shè)有透光孔的方形平臺(tái)，平移調(diào)整臺(tái)(13)置于懸掛平臺(tái)(11)上面，懸掛平臺(tái)(11)四邊的中部設(shè)有向上折起的邊沿——耳，在各耳中垂直耳的方向通過(guò)螺孔設(shè)長(zhǎng)細(xì)牙螺桿(17)，四面的長(zhǎng)細(xì)牙螺桿(17)頂住平移調(diào)整臺(tái)(13)的四邊側(cè)面，長(zhǎng)細(xì)牙螺桿(17)通過(guò)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，來(lái)調(diào)節(jié)平移調(diào)整臺(tái)(13)的位置；平移調(diào)整臺(tái)(13)的四角處分別設(shè)有一個(gè)豎直方向脹緊器(15)頂在平移調(diào)整臺(tái)(13)和鋼架的頂層之間，來(lái)固定平移調(diào)整臺(tái)(13)的位置；所述旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)為中心設(shè)有透光孔的方形平臺(tái)，安裝在平移調(diào)整臺(tái)(13)下面，且位于懸掛平臺(tái)(11)的方形口(12)中；旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)用一對(duì)相鄰的墊有碟片彈簧(19)的連接螺栓與平移調(diào)整臺(tái)(13)連接，且連接處夾有一個(gè)鋼球(20)；在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)上取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的位置，且這兩個(gè)位置距鋼球(20)也較遠(yuǎn)，在對(duì)應(yīng)這兩個(gè)位置的平移調(diào)整臺(tái)(13)上通過(guò)螺孔設(shè)兩個(gè)短細(xì)牙螺桿(18)，兩個(gè)短細(xì)牙螺桿(18)頂在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)短細(xì)牙螺桿(18)可調(diào)整平移調(diào)整臺(tái)(13)與旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)在短細(xì)牙螺桿(18)處的間距，來(lái)調(diào)整旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)以鋼球(20)為軸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)；物鏡(16)固定在旋轉(zhuǎn)調(diào)整臺(tái)(14)的透光孔下面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，其特征在于所述 豎直方向脹緊器(15)由螺套、螺栓、鋼珠(22)組成，螺栓上下兩頭各套有一個(gè)螺套，上下螺 套頂端各有一個(gè)鋼珠(22)；螺栓和螺套上設(shè)有橫向的通孔(23)，將細(xì)棍插入通孔(23)中擰 動(dòng)螺栓及螺套可以對(duì)螺栓和螺套進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，其特征在于 所述光具導(dǎo)軌(7)采用大理石襯底的光具導(dǎo)軌。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，其特征 在于所述鋼架由上層槽鋼(1)，中層槽鋼(2)，底層槽鋼(3)及將三層槽鋼連接在一起的長(zhǎng) 螺栓(4)構(gòu)成，三層槽鋼平行間隔設(shè)置，其間隔通過(guò)長(zhǎng)螺栓(4)中的螺母(5)的位置調(diào)節(jié)； 其中，中層槽鋼⑵和底層槽鋼⑶長(zhǎng)度相同，上層槽鋼⑴比中層槽鋼⑵和底層槽鋼 (3)長(zhǎng)，長(zhǎng)出部分形成懸臺(tái)，在懸臺(tái)的中心位置有一個(gè)圓形通光孔(6)，通光孔(6)正上方架 設(shè)反射鏡；底層槽鋼(3)中軸線方向上設(shè)有一系列方形孔(8)，方形孔(8)的邊長(zhǎng)大于光學(xué) 平臺(tái)臺(tái)面上相鄰兩個(gè)螺紋孔之間的距離，采用大于方形孔(8)跨度的壓鐵(9)和穿過(guò)壓鐵 (9)并固定在光學(xué)平臺(tái)螺紋孔中的螺釘(10)將底層槽鋼(3)緊壓固定于光學(xué)平臺(tái)上；所述 懸掛平臺(tái)(11)為U形板，U形板兩側(cè)壁通過(guò)螺釘固定在形成懸臺(tái)的上層槽鋼(1)兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，其特征在于所述長(zhǎng)螺栓(4)采用方頭長(zhǎng)螺栓，螺栓頭的一條邊正好與槽鋼的一個(gè)槽邊緊密接觸。
全文摘要
一種準(zhǔn)分子激光微加工系統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)架，用于MEMS加工，屬于微納米科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由鋼架、固定在鋼架上的懸掛平臺(tái)(11)、安裝在懸掛平臺(tái)(11)上的平移調(diào)整臺(tái)(13)，安裝在平移調(diào)整臺(tái)(13)上的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整臺(tái)(14)，安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整臺(tái)(14)上的物鏡(16)組成。通過(guò)調(diào)節(jié)鋼架的高度來(lái)調(diào)節(jié)物鏡(16)垂直方向的位置；通過(guò)調(diào)節(jié)平移調(diào)整臺(tái)(13)來(lái)調(diào)節(jié)物鏡(16)在水平方向的位置，通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整臺(tái)(14)來(lái)調(diào)節(jié)物鏡(16)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)豎直方向準(zhǔn)分子激光光路的調(diào)整。并且設(shè)有豎直方向脹緊器(15)對(duì)調(diào)整好位置的平移調(diào)整臺(tái)(13)進(jìn)行固定。本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)準(zhǔn)分子激光微加工。
文檔編號(hào)G02B7/18GK101829847SQ201010194838
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者劉世炳, 劉寧, 吳堅(jiān), 陳濤 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)