一種水冷式變形鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水冷式變形鏡，包括冷卻系統(tǒng)、冷卻腔體、支撐架、驅(qū)動器和反射鏡，所述的反射鏡的一面為反射面，另一面為基準面，所述基準面的邊緣刻蝕有邊框，邊框內(nèi)部區(qū)域通過加工刻蝕為若干個圓柱；驅(qū)動器的輸出端設置有若干個連接點，所述基準面上的一個圓柱對應驅(qū)動器輸出端的一個連接點；圓柱與驅(qū)動器輸出端的連接點之間通過粘結(jié)劑粘結(jié)在一起；本發(fā)明通過對反射鏡的一面通過刻蝕工藝刻蝕出若干個圓柱能有效的增加反射鏡與冷卻介質(zhì)的接觸面積，同時通過圓柱連接，可以減小整個反射鏡與驅(qū)動器連接產(chǎn)生的應力，改善反射鏡的靜態(tài)面形，克服現(xiàn)有的諸多技術(shù)難題。
【專利說明】一種水冷式變形鏡

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于自適應光學波前校正領域，具體涉及一種水冷式變形鏡，用于校正連續(xù)或準連續(xù)高功率激光由內(nèi)、外因素所引入的波前像差。

【背景技術(shù)】
[0002]變形鏡是一種用在光學系統(tǒng)中進行光束畸變修正的新型光學器件，在軍事和民用市場兩方面都有良好的應用前景。變形鏡，通常采用連續(xù)鏡面作為反射鏡面，其鏡面面形隨驅(qū)動器伸縮發(fā)生形變，改變?nèi)肷涔獾牟ㄇ跋辔唬Ｕㄇ盎?，具有校正精度高，易于實現(xiàn)在光路調(diào)節(jié)中補償像差的優(yōu)點，但是由于其變形鏡鏡面及驅(qū)動器材料的特性，在承受連續(xù)或準連續(xù)高功率激光長時間輻照時，受鏡面鍍膜技術(shù)和工藝的限制，變形鏡鏡面必將有總功率5%。?1%的熱沉積，實驗表明，不對該部分累積熱進行主動控制，變形鏡鏡面將發(fā)生熱致形變，導致工作異常，嚴重時可使變形鏡失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中變形鏡由于自身封裝導致的靜態(tài)面形不穩(wěn)定以及應用于強光系統(tǒng)致使鏡面熱畸變等不足，提供了一種水冷式變形鏡。
[0004]為實現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案：一種水冷式變形鏡，包括冷卻系統(tǒng)、冷卻腔體、支撐架、驅(qū)動器和反射鏡，所述驅(qū)動器和冷卻腔體固定在支撐架上，驅(qū)動器的輸出端穿過冷卻腔體的底部與反射鏡的基準面粘結(jié)，冷卻系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì)穿過冷卻腔體循環(huán)流動，所述冷卻系統(tǒng)、冷卻腔體、支撐架、驅(qū)動器和反射鏡封裝為一體；
所述反射鏡的一面為反射面，另一面為基準面，所述基準面的邊緣刻蝕有邊框，邊框內(nèi)部區(qū)域通過加工刻蝕為若干個圓柱；
所述驅(qū)動器的輸出端設置有若干個連接點，所述基準面上的一個圓柱對應驅(qū)動器輸出端的一個連接點；
圓柱與驅(qū)動器輸出端的連接點之間通過粘結(jié)劑粘結(jié)在一起；
所述基準面的邊框與冷卻腔體粘結(jié)為一體。
[0005]在上述技術(shù)方案中，所述反射鏡的形狀為包括但不限于圓形、方形。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述反射鏡基準面上的圓柱均勻排布，或為橫平豎直排布，或為正六邊形排布。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述冷卻系統(tǒng)包括輸入管道和輸出管道，輸入管道一端連接到冷卻腔體中靠近豎直面的底部，在該豎直面的對立面的上端連接輸出管道。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述冷卻介質(zhì)包括但不限于水、冷卻油、冷卻氣體。
[0009]本發(fā)明工作時，對輸入管接頭處通入冷卻介質(zhì)，流入冷卻腔體，再經(jīng)輸出管接頭處流出，實現(xiàn)冷卻功能。通過對驅(qū)動器連接頭供給不同電壓，使變形鏡鏡面發(fā)生變形，從而改變?nèi)肷涔獾牟ㄇ跋辔?，達到校正像差的功能。
[0010]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是： 反射鏡的基準面通過刻蝕有若干個圓柱，冷卻介質(zhì)在冷卻腔體中流動時，增加了冷卻介質(zhì)與反射鏡的接觸面積，當反射鏡因為發(fā)生形變而導致溫度過高時，能通過冷卻介質(zhì)有效的降低溫度；
因為反射鏡上刻蝕有若干個圓柱，通過圓柱與驅(qū)動器輸出端之間點與點的連接，與常規(guī)的平面連接相比，本發(fā)明能有效的減小因為粘結(jié)給鏡面帶來的應力，直接的提升水冷式變形鏡靜態(tài)面形的穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
圖I是本發(fā)明的水冷式變形鏡結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1是變形鏡反射鏡片，2是冷卻腔體，3是驅(qū)動器，4是冷卻輸入管，5是驅(qū)動器固定基座，6是支撐板一，7是輸入管接頭，8是冷卻輸出管，9是支撐板二，10是輸出管接頭，11是驅(qū)動器連接頭，12是圓柱頭，13是邊框。

【具體實施方式】
[0012]如圖I所示，本發(fā)明的一種水冷式變形鏡結(jié)構(gòu)示意圖；本發(fā)明的一種水冷式變形鏡包括變形鏡反射鏡片、冷卻腔體、驅(qū)動器、冷卻輸出管、驅(qū)動器固定基座、支撐板一、輸入管接頭、冷卻輸入管、支撐板二、輸出管接頭、驅(qū)動器連接頭。水冷式變形鏡反射鏡片，與裝有冷卻輸入管、冷卻輸出管的冷卻腔體相粘接，驅(qū)動器一端連接變形鏡冷卻腔體，另一端連接驅(qū)動器固定基座。從輸入管接頭中導入冷卻介質(zhì)，介質(zhì)進入冷卻腔體，從輸出接頭流出，從而實現(xiàn)變形鏡的冷卻功能。驅(qū)動器連接頭是驅(qū)動器與外部硬件的連接口，用于對變形鏡驅(qū)動器施加電壓。
[0013]在本發(fā)明中，為了能讓冷卻介質(zhì)能均勻有效的布滿整個冷卻腔體，將冷卻系統(tǒng)中的輸入管和輸出管與冷卻腔體的連接位置不相同。如果冷卻介質(zhì)采用流體物質(zhì)，如水、冷卻油，因此在冷卻腔體的一個角落或一個豎直面的旁邊的底面上與輸入管道連接，在里輸入管道最遠處的冷卻腔體面的上部與輸出管道連接，這樣設置的好處就能使得冷卻介質(zhì)能最大距離的流過冷卻腔體，使得反射鏡上的圓柱體能有效的與冷卻介質(zhì)接觸。
[0014]如果是氣體冷卻介質(zhì)，則輸入管道和輸出管道與冷卻腔體的連接位置因為其他的特性可以不受限制。
[0015]本發(fā)明中的反射鏡的形狀可以是圓形，也可以是方形，或其他需要的形狀。反射鏡一面為反射面，另一面為基準面，基準面通過刻蝕工藝進行加工。如圖2所示，在基準面的邊緣處刻蝕一個邊框，邊框的尺寸和冷卻腔體的邊框尺寸大小一致，以便于兩者進行粘結(jié)。在邊框內(nèi)部區(qū)域，通過刻蝕工藝刻蝕處若干個圓柱，圓柱均勻排布，可以排布為方形，也可以排布為正六邊形，每一個圓柱用于粘結(jié)一個驅(qū)動器的輸出端，這樣完成粘結(jié)后，圓柱與圓柱之間的空隙面積相比與傳統(tǒng)的平面面積就增加了很多，有效的增加了反射鏡與冷卻介質(zhì)的接觸面積。同時因為有若干個圓柱與驅(qū)動器的輸出端粘結(jié)，那么粘結(jié)之間產(chǎn)生的形變應力也就控制在圓柱橫截面內(nèi)，與傳統(tǒng)的平面粘結(jié)相比，減小了大量的形變應力，增加了反射鏡變形精度。
[0016]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種水冷式變形鏡，包括冷卻系統(tǒng)、冷卻腔體、支撐架、驅(qū)動器和反射鏡，所述驅(qū)動器和冷卻腔體固定在支撐架上，驅(qū)動器的輸出端穿過冷卻腔體的底部與反射鏡的一面粘結(jié)，冷卻系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì)穿過冷卻腔體循環(huán)流動，所述冷卻系統(tǒng)、冷卻腔體、支撐架、驅(qū)動器和反射鏡封裝為一體；其特征在于: 所述反射鏡的一面為反射面，另一面為基準面，所述基準面的邊緣刻蝕有邊框，邊框內(nèi)部區(qū)域通過加工刻蝕為若干個圓柱； 所述驅(qū)動器的輸出端設置有若干個連接點，所述基準面上的一個圓柱對應驅(qū)動器輸出端的一個連接點； 圓柱與驅(qū)動器輸出端的連接點之間通過粘結(jié)劑粘結(jié)在一起； 所述基準面的邊框與冷卻腔體粘結(jié)為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式變形鏡，其特征在于所述反射鏡的形狀為包括但不限于圓形、方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式變形鏡，其特征在于所述反射鏡基準面上的圓柱均勻排布，或為橫平豎直排布，或為正六邊形排布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式變形鏡，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)包括輸入管道和輸出管道，輸入管道一端連接到冷卻腔體中靠近豎直面的底部，在該豎直面的對立面的上端連接輸出管道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式變形鏡，其特征在于所述冷卻介質(zhì)包括但不限于水、冷卻油、冷卻氣體。
【文檔編號】G02B26/06GK104330892SQ201410605284
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】張衛(wèi), 徐宏來, 唐淳, 向汝建, 何忠武, 高清松, 關(guān)有光, 雒仲祥, 李國會 申請人:中國工程物理研究院應用電子學研究所