本發(fā)明涉及光纖信號解調(diào)儀，具體涉及一種基于磁連接的光路精密對準(zhǔn)的光學(xué)機(jī)械調(diào)整裝置。

背景技術(shù)：

光纖信號解調(diào)儀、光譜儀，特別是非空間分光的現(xiàn)代光譜儀、光路的對準(zhǔn)往往由于光路不可見、光信號非常弱、數(shù)值孔徑，尤其是儀器的微、小型空間限制，快速調(diào)整光學(xué)元件如柱面反射鏡或球面光柵與其他光學(xué)元件間的三維空間關(guān)系，不改變該元件所在光路空間的座標(biāo)，精確地將入射光投射到其他光學(xué)元件（如光電探測器陣列），一直是一個(gè)難題。

為了實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)，傳統(tǒng)的光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)往往采用五維光學(xué)調(diào)整架，如cn102798954a公開的“一種五維調(diào)整架”。通過調(diào)整平行光軸的三個(gè)螺釘中的其中二個(gè)螺釘，改變需調(diào)整元件與其他光學(xué)元件間的三維空間關(guān)系并保持元件所在光路空間的坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)光學(xué)對準(zhǔn)。具體說這種結(jié)構(gòu)主要由一個(gè)裝光學(xué)元件的動(dòng)板、一固定板、頂端帶球體的聯(lián)結(jié)在固定板上的三個(gè)螺釘、連接動(dòng)板與固定板的一組拉簧、加上二維平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要構(gòu)件組成。裝配特點(diǎn)是動(dòng)板、頂端帶球體的螺釘、固定板依次接觸，動(dòng)板靠一組彈簧的拉力壓緊在固定板，固定板與動(dòng)板與其他零件共同構(gòu)成二維平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)調(diào)整平行光軸的三個(gè)螺釘之中的其中二個(gè)螺釘動(dòng)板與固定板的空間角度得到調(diào)整，并同時(shí)調(diào)整動(dòng)板的位置坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)光路對準(zhǔn)。因此，五維光學(xué)調(diào)整架原理光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)光路對準(zhǔn)裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、連接環(huán)節(jié)多，更嚴(yán)重的是不能將光學(xué)元件的焦距與動(dòng)板的回轉(zhuǎn)中心對正，無法將光線焦點(diǎn)投射到如光電探測器陣列，實(shí)現(xiàn)光路的對準(zhǔn)，要對準(zhǔn)往往還需要改變坐標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也不適和微小空間的儀器采用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于磁連接的光路精密對準(zhǔn)的光學(xué)機(jī)械調(diào)整裝置，其能夠在不改變各元件所在光路的空間位置坐標(biāo)的前提下，快速調(diào)整光學(xué)元件之間的三維空間關(guān)系，實(shí)現(xiàn)光路的精密對準(zhǔn)，特別適用于微小空間的儀器。

本發(fā)明所述的一種基于磁連接的光路精密對準(zhǔn)的光學(xué)機(jī)械調(diào)整裝置，包括平直的基準(zhǔn)板，一左側(cè)固定板垂直連接在所述基準(zhǔn)板的左邊，一右側(cè)固定板垂直連接在所述基準(zhǔn)板的右邊，其特征是：

在所述左側(cè)固定板的下部設(shè)有第一安裝孔、上部設(shè)有第二安裝孔，所述第一安裝孔的軸線與位于第一安裝孔、第二安裝孔之間的水平線相交且夾角為α；

一光纖法蘭配合連接在所述第一安裝孔內(nèi)，一入射光纖裝在所述光纖法蘭的中心，該入射光纖的軸線與所述第一安裝孔的軸線重合；

一光電探測器配合連接在所述第二安裝孔內(nèi)，所述射光纖的軸線的鏡像投影的端部正好落在該光電探測器的光敏面上；

在所述右側(cè)固定板的中心部位設(shè)有斷面呈v形的圓錐面，該圓錐形面的軸線與水平線重合，在該圓錐面的尖角處設(shè)有磁塊安裝孔，在靠近所述圓錐面邊緣的圓周上等距離設(shè)有多個(gè)精密螺釘孔；

一高磁通永磁體磁塊與所述磁塊安裝孔配合；

一鏡座的左側(cè)為豎直面右側(cè)為圓弧面，所述鏡座右側(cè)的圓弧面與所述右側(cè)固定板中心部位的圓錐面緊貼，并通過所述高磁通永磁體磁塊與所述右側(cè)固定板連接；

一柱面反射鏡固定連接在所述鏡座左側(cè)的豎直面上，該柱面反射鏡的中心與第一安裝孔的軸線和所述水平線的交點(diǎn)重合；

多個(gè)水平位移調(diào)制件與所述多個(gè)精密螺釘孔一一對應(yīng)配合，并與所述鏡座右側(cè)的圓弧面接觸。

進(jìn)一步，所述右側(cè)固定板垂直連接在所述基準(zhǔn)板的右邊，并與所述基準(zhǔn)板為一整體，呈反“l(fā)”形。

進(jìn)一步，所述第一安裝孔為斜孔。

進(jìn)一步，所述光纖法蘭用螺釘連接在左側(cè)固定板上。

進(jìn)一步，所述光電探測器為可編程微鏡陣列發(fā)。

進(jìn)一步，所述柱面反射鏡為一凹光柵或一凹面鏡。

進(jìn)一步，所述水平位移調(diào)制件為精密螺釘。

進(jìn)一步，所述水平位移調(diào)制件采用電致伸縮材料制作。

本發(fā)明取得的有益技術(shù)效果：

（1）由于應(yīng)用了磁連接的思路，不用彈簧與螺釘實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)副的簡單連接，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)較大范圍的空間角度調(diào)整，大大簡化了結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，為微小型光路系統(tǒng)縮小結(jié)構(gòu)空間提供了一種形式；

（2）由于將五維光學(xué)調(diào)整架動(dòng)板變形為鏡座，使鏡座柱面或球面半徑與光學(xué)元件的焦距相近，從而在于快速調(diào)整光學(xué)元件如柱面反射鏡、凹面光柵在光路中的空間角度，實(shí)現(xiàn)光路中反射焦點(diǎn)精密對準(zhǔn)，消除了五維調(diào)整架實(shí)現(xiàn)光路空間角度調(diào)整帶來的坐標(biāo)改變，因此沒有相應(yīng)的三坐標(biāo)位移機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更簡單；

（3）采用在右側(cè)固定板上均布兩個(gè)或三個(gè)精密水平位移調(diào)整件，調(diào)整水平位移調(diào)整件水平位移，精密調(diào)整光學(xué)元件間二維或三維空間角度。更重要的是采用電致伸縮材料制作水平位移調(diào)整件，可利用光電探測器對反射焦點(diǎn)成像構(gòu)成傳感器，電致伸縮位移調(diào)整器為執(zhí)行器，調(diào)整電致伸縮位移調(diào)整器的驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)的閉環(huán)控制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的右視圖（設(shè)有兩個(gè)精密螺釘孔）；

圖3是圖1的右視圖（設(shè)有三個(gè)精密螺釘孔）；

圖4是本發(fā)明的定位架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-基準(zhǔn)板，2-左側(cè)固定板，21-第一安裝孔，22-光第二安裝孔；

3-右側(cè)固定板，30-磁塊安裝孔，31-圓錐面，32-精密螺釘孔；

4-光纖法蘭，5-入射光纖，6-光電探測器，7-高磁通永磁體磁塊，8-鏡座，9-柱面反射鏡（球面光柵），10-水平位移調(diào)制件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一：參見圖1、圖2和圖4所示的一種基于磁連接的光路精密對準(zhǔn)的光學(xué)機(jī)械調(diào)整裝置，包括平直的基準(zhǔn)板1（即儀器的基準(zhǔn)面），一左側(cè)固定板2垂直連接在所述基準(zhǔn)板的左邊，一右側(cè)固定板3垂直連接在所述基準(zhǔn)板的右邊，其突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是：

在所述左側(cè)固定板2的下部設(shè)有第一安裝孔21、上部設(shè)有第二安裝孔22，所述第一安裝孔21的軸線與位于第一安裝孔、第二安裝孔之間的水平線相交且夾角為α；

一光纖法蘭4配合連接在所述第一安裝孔21內(nèi)，一入射光纖5裝在所述光纖法蘭的中心，該入射光纖的軸線與所述第一安裝孔21的軸線重合；

一光電探測器6配合連接在所述第二安裝孔22內(nèi)，所述射光纖5的軸線的鏡像投影正好與光電探測器的的軸線重合，端部落在該光電探測器6的光敏面上；

在所述右側(cè)固定板3的中心部位設(shè)有斷面呈v形的圓錐面31，該圓錐形面的軸線與水平線重合，在該圓錐面的尖角處設(shè)有磁塊安裝孔30，在靠近所述圓錐面31邊緣的圓周上等距離設(shè)有多個(gè)（本例為兩個(gè)）精密螺釘孔32；

一高磁通永磁體磁塊7與所述磁塊安裝孔30配合；

一鏡座8的左側(cè)為豎直面右側(cè)為圓弧面，所述鏡座8右側(cè)的圓弧面與所述右側(cè)固定板3中心部位的圓錐面31緊貼，并通過所述高磁通磁塊7與所述右側(cè)固定板3連接；

一柱面反射鏡9固定連接在所述鏡座8左側(cè)的豎直面上，該柱面反射鏡的中心與第一安裝孔21的軸線和所述水平線的交點(diǎn)重合；

兩個(gè)水平位移調(diào)制件10與所述兩個(gè)精密螺釘孔32一一對應(yīng)配合，并與所述鏡座8右側(cè)的圓弧面接觸。當(dāng)入射光纖5射入的光投射到柱面反射鏡9時(shí)，通過調(diào)整兩個(gè)上下對稱于水平中心線布置的水平位移調(diào)制件10能夠精密的投射到光電探測器6，實(shí)現(xiàn)信號的輸出。

所述右側(cè)固定板3垂直連接在所述基準(zhǔn)板1的右邊，并與所述基準(zhǔn)板為一整體，呈反“l(fā)”形。

所述第一安裝孔21為斜孔。

所述光纖法蘭4用螺釘連接在左側(cè)固定板2上。

所述光電探測器6為可編程微鏡陣列發(fā)。

所述柱面反射鏡9為一凹面鏡。

所述水平位移調(diào)制件10為精密螺釘。

所述水平位移調(diào)制件10采用電致伸縮材料制作。

實(shí)施例二：參見圖1、圖3和圖4所示的一種基于磁連接的光路精密對準(zhǔn)的光學(xué)機(jī)械調(diào)整裝置，在靠近所述圓錐面31邊緣的圓周上等距離設(shè)有三精密螺釘孔32，三個(gè)水平位移調(diào)制件10與所述三個(gè)精密螺釘孔32一一對應(yīng)配合。所述柱面反射鏡9為一凹光柵。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。

本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)是，將五維光學(xué)調(diào)整架動(dòng)板與球體變形為鏡座，使鏡座球面半徑與光學(xué)元件的焦距相近，磁體分別嵌入鏡座體內(nèi)與具有v形圓錐孔形狀的固定板錐頂體內(nèi)，靠磁體連接鏡座與固定板，固定板上與磁塊對稱的均布置有三個(gè)精密螺孔并裝入螺釘，微調(diào)螺釘就能實(shí)現(xiàn)精確對準(zhǔn)光路的目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了調(diào)整光路中精密調(diào)整光學(xué)元件間三維空間角度，不改變該元件所在光路空間坐標(biāo)的光學(xué)機(jī)械裝置的結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)構(gòu)的可靠性，大大減小了裝置的空間，提高了光路調(diào)整精度，降低了精密調(diào)整的難度。

本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。