本發(fā)明屬于光學(xué)元件夾持技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大口徑KDP晶體自適應(yīng)夾持裝置。

背景技術(shù)：

有別于一般以SiO₂(二氧化硅)為主要成分的光學(xué)元件，KDP晶體的主要成分是KH₂PO₄(磷酸二氫鉀)，其表現(xiàn)出的主要物理特性為：1)環(huán)境溫度驟冷或驟熱小于等于2℃時(shí)，易發(fā)生碎裂；2)硬度約為以SiO₂為主要成分的熔石英玻璃的1/8；3)材質(zhì)非常脆，當(dāng)邊角觸碰到金屬等堅(jiān)硬材料時(shí)，很小的沖擊力都會(huì)使晶體材料崩邊或崩角，對(duì)應(yīng)力變化尤其敏感。以上特性使該類光學(xué)元件的夾持技術(shù)一直是困擾技術(shù)人員的一大難題。

現(xiàn)有的大口徑KDP晶體的夾持方式是先將KDP晶體平放在框體內(nèi)，與框體基準(zhǔn)面貼合，晶體元件另一面用一組壓片壓住。由于機(jī)械加工元件框體和晶體元件時(shí)，加工誤差難以避免，無(wú)法保證元件和框體的面接觸，而實(shí)際上變?yōu)樵c框體上某三點(diǎn)的點(diǎn)接觸，當(dāng)壓片與元件的接觸點(diǎn)和元件與框體的接觸點(diǎn)不同軸時(shí)，壓片會(huì)給元件引入一個(gè)外力矩，造成晶體的額外形變甚至使晶體與框體原先的接觸點(diǎn)脫離接觸。再者，從諸多壓片中選擇引起的附加面形在允許范圍內(nèi)的3個(gè)進(jìn)行三點(diǎn)壓緊也十分困難。

綜上所述，現(xiàn)有的大口徑KDP晶體夾持方式主要存在以下缺點(diǎn)：

1)框體結(jié)構(gòu)對(duì)元件的保護(hù)較差，放入光學(xué)元件組件時(shí)，容易造成元件崩邊或表面損傷情況的發(fā)生；

2)基準(zhǔn)面的平面度要求極高，相應(yīng)產(chǎn)生的加工成本費(fèi)用高；

3)找到合適的三個(gè)夾持點(diǎn)耗時(shí)較長(zhǎng)，導(dǎo)致工作效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種對(duì)光學(xué)元件保護(hù)性好，能夠提高晶體夾持工作效率，成本較低的大口徑KDP晶體自適應(yīng)夾持裝置。

其技術(shù)方案如下：

一種大口徑KDP晶體自適應(yīng)夾持裝置，包括正對(duì)設(shè)置的底框和壓框，所述底框和壓框均為矩形框體結(jié)構(gòu)，該底框和壓框之間形成容納所述大口徑KDP晶體的容置空間，所述底框的三個(gè)相鄰棱邊上各設(shè)有一個(gè)夾持銅頭，三個(gè)所述夾持銅頭呈等腰分布，該夾持銅頭包括位于所述容置空間內(nèi)的夾持圓臺(tái)和支撐該夾持圓臺(tái)的支撐桿，所述支撐桿上套設(shè)有壓簧并嵌入底框上對(duì)應(yīng)的安裝孔中；

所述壓框上在對(duì)應(yīng)各夾持銅頭位置設(shè)有壓緊銅頭，所述壓緊銅頭包括壓緊圓臺(tái)和支撐該壓緊圓臺(tái)的調(diào)整螺桿，所述壓緊圓臺(tái)與夾持圓臺(tái)正對(duì)，調(diào)整螺桿與壓緊圓臺(tái)之間通過(guò)連接塊連接，該連接塊通過(guò)軸承與壓緊圓臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，所述連接塊與調(diào)整螺桿之間為萬(wàn)向鉸接結(jié)構(gòu)。

以上結(jié)構(gòu)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的夾持方式，不會(huì)產(chǎn)生類似現(xiàn)有夾持方式的外力矩，從而避免了因此產(chǎn)生的額外面形變化。夾持銅頭中的壓簧以及壓緊銅頭的萬(wàn)向鉸接設(shè)計(jì)，使該夾持銅頭和壓緊銅頭具有一定的自找平功能，能夠在銅頭與晶體接觸時(shí)，盡可能的增大接觸面積，減小接觸區(qū)域的壓強(qiáng)，避免對(duì)晶體造成損壞。同時(shí)由于壓簧的存在，可以對(duì)晶體在框內(nèi)的空間位置進(jìn)行一定程度的調(diào)整。壓緊銅頭上軸承裝置的作用是當(dāng)調(diào)整螺桿上緊時(shí)，避免壓緊圓臺(tái)和晶體元件表面貼合處發(fā)生旋轉(zhuǎn)，改為由軸承處旋轉(zhuǎn)，以此避免晶體元件表面損傷，進(jìn)而避免元件面形出現(xiàn)較大畸變。

為確保晶體元件在豎直狀態(tài)時(shí)的可靠支撐，底框遠(yuǎn)離三個(gè)夾持銅頭一側(cè)的棱邊上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)頂緊螺釘，該頂緊螺釘一端伸入所述容置空間內(nèi)，并設(shè)有聚四氟乙烯保護(hù)頭，另一端穿出所述底框棱邊外壁。在頂緊螺釘與晶體元件接觸的端部設(shè)置聚四氟乙烯保護(hù)材料，能夠避免元件在豎直放置時(shí)的剛性接觸導(dǎo)致元件底邊產(chǎn)生崩邊等損傷。

作為優(yōu)選，所述萬(wàn)向鉸接結(jié)構(gòu)包括調(diào)整螺桿端部的球頭和設(shè)置在連接塊上的球面凹槽，所述球頭嵌入該球面凹槽中。該結(jié)構(gòu)能夠確保當(dāng)調(diào)整螺桿擰緊后，壓緊圓臺(tái)能夠自主找平，使其與晶體表面充分貼合，彌補(bǔ)了調(diào)整螺桿與壓框上相應(yīng)螺孔相互嚙合時(shí)出現(xiàn)的徑向誤差。

作為優(yōu)選，所述軸承為角接觸球軸承，使其能夠承受一定程度的軸向應(yīng)力。

為保證壓框與底框間的可靠連接，所述壓框通過(guò)沿其周向?qū)ΨQ設(shè)置的連接螺釘與底框固定。

作為優(yōu)選，所述夾持圓臺(tái)和壓緊圓臺(tái)均為紅銅材料，由于紅銅材料具有較大的摩擦系數(shù)，能夠在相同正壓力下，使圓臺(tái)與晶體元件表面間產(chǎn)生更大的靜摩擦力，確保圓臺(tái)對(duì)晶體元件的可靠夾持。

有益效果：

采用以上技術(shù)方案的大口徑KDP晶體自適應(yīng)夾持裝置，能夠可靠保護(hù)KDP晶體元件，避免對(duì)晶體元件造成損傷，夾持銅頭和壓緊銅頭均采用了一定的自找平設(shè)計(jì)，元件夾持時(shí)，不需要過(guò)于復(fù)雜的調(diào)試過(guò)程，大大提高了工作效率，對(duì)底框及壓框的加工精度要求相對(duì)較低，有助于降低生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中夾持銅頭與底框安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中壓緊銅頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示的一種大口徑KDP晶體自適應(yīng)夾持裝置，包括正對(duì)設(shè)置的底框1和壓框2，所述底框1和壓框2均為四方體矩形框體結(jié)構(gòu)，在底框1和壓框2之間形成有容納所述大口徑KDP晶體的容置空間，壓框2和底框1通過(guò)設(shè)置在四個(gè)棱角位置的連接螺釘6連接。

底框1的其中三個(gè)棱邊上各設(shè)有一個(gè)夾持銅頭3，壓框2在對(duì)應(yīng)夾持銅頭3位置相應(yīng)設(shè)有壓緊銅頭4，該壓緊銅頭4與夾持銅頭3正對(duì)，以?shī)A緊大口徑KDP晶體。在底框1未安裝夾持銅頭3的棱邊上，沿長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ設(shè)有兩個(gè)頂緊螺釘5，該頂緊螺釘5由底框1棱邊外側(cè)伸入容置空間中，在該頂緊螺釘5伸入容置空間的頭部設(shè)有聚四氟乙烯保護(hù)頭，擰動(dòng)頂緊螺釘5能夠改變其伸入容置空間的長(zhǎng)度。

由圖2可以看出，夾持銅頭3包括一體設(shè)置的夾持圓臺(tái)31和支撐桿32，其中，夾持圓臺(tái)31位于所述容置空間內(nèi)，支撐桿32沿夾持圓臺(tái)31底面向底框1延伸并伸入該底框1上對(duì)應(yīng)的安裝孔11中，支撐桿32與安裝孔11為間隙配合，在該支撐桿32上套設(shè)有壓簧33，安裝孔11為上下貫通的通孔，在其遠(yuǎn)離夾持圓臺(tái)31的一端固定有壓簧座34，壓簧33一端與該壓簧座34抵接，另一端抵在夾持圓臺(tái)31底面上。

圖3示出了壓緊銅頭的具體結(jié)構(gòu)，其包括壓緊圓臺(tái)41和調(diào)整螺桿42，在該壓緊圓臺(tái)41與調(diào)整螺桿42之間設(shè)有連接塊43，調(diào)整螺桿42一端設(shè)有球頭42a，連接塊43上設(shè)有與該球頭42a相適配的球面凹槽43a，球頭42a可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌入球面凹槽43a中。

連接塊43背離調(diào)整螺桿42的一端設(shè)有凸臺(tái)43b，壓緊圓臺(tái)41面向連接塊43的一側(cè)向內(nèi)凹陷，凸臺(tái)43b伸入該凹陷中，并通過(guò)軸承44配合，軸承44優(yōu)選為角接觸球軸承。調(diào)整螺桿42上加工有外螺紋，其遠(yuǎn)離壓緊圓臺(tái)41的端部穿出壓框2，壓框2上配置有相應(yīng)的螺紋孔(圖中未示出)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺桿42能夠改變調(diào)整螺桿42伸入容置空間的長(zhǎng)度。

夾持圓臺(tái)31和壓緊圓臺(tái)41均選用摩擦系數(shù)較大的紅銅材料。

夾持大口徑KDP晶體元件時(shí)，先將底框1平放在裝配平臺(tái)上，再將大口徑KDP晶體元件平放在壓框1上，貼合底框1上的三個(gè)夾持銅頭3的夾持圓臺(tái)31，調(diào)整元件四邊和框體內(nèi)側(cè)位置關(guān)系，使元件位于壓框1中央位置；

將壓框2平放到底框1上，彼此銅頭一一對(duì)應(yīng)，擰緊框體四周的連接螺釘6；

旋轉(zhuǎn)底邊帶有聚四氟乙烯保護(hù)套的兩個(gè)頂緊螺釘5，以剛接觸晶體元件底邊表面為宜；

旋轉(zhuǎn)壓框2上的調(diào)整螺桿42，確保每個(gè)調(diào)整螺桿42的轉(zhuǎn)動(dòng)角度一致，以使晶體元件正反表面三點(diǎn)承受相同大小的力，將夾持了晶體元件的框體緩慢垂直，并使帶有頂緊螺釘5的一側(cè)位于下方，移出裝配平臺(tái)，完成元件夾持裝配過(guò)程。