一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，所述裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，該微調(diào)反射結(jié)構(gòu)包括用于安裝反射鏡片的鏡筒和用于固定鏡筒角度的鏡架，該鏡筒通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于鏡架上，該鏡筒與鏡架間包括一可調(diào)間隙；所述鏡架設(shè)有用于通過(guò)激光光束的光路通道。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，該裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)激光光束在水平偏振、垂直偏振以及±45°偏振光之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，且力學(xué)性能穩(wěn)定、角度調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單易行。
【專利說(shuō)明】一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光加工越來(lái)越成為一種主流的加工方式，并且伴隨著材料加工、準(zhǔn)分子光刻、醫(yī)療美容、儀器與傳感器等市場(chǎng)不斷提出的苛刻加工要求，給激光加工提供了成長(zhǎng)的空間和環(huán)境。
[0003]用于材料加工的激光設(shè)備主要有激光切割、激光鉆孔及激光打標(biāo)等，一般情況下對(duì)這些設(shè)備加工光束品質(zhì)是有一定要求的。例如，對(duì)于激光切割設(shè)備，要求切割光束的偏振態(tài)是圓偏振態(tài)，這樣不至于因不同的切割方向影響到切割效果。另外，對(duì)于大功率切割及激光鉆孔而言，激光的后向反射現(xiàn)象比較普遍，如果不隔離這些后向反射光，將造成激光器輸出功率不穩(wěn)定、輸出光束質(zhì)量變差以及激光器使用壽命縮短等嚴(yán)重后果。
[0004]為了避免上述不利影響，一般在設(shè)備的外光路系統(tǒng)中使用各種方法多次轉(zhuǎn)換光束的偏振態(tài)。激光器輸出光束的偏振態(tài)一般情況下為水平偏振，但在外光路的設(shè)計(jì)以及一些光學(xué)器件使用中有可能會(huì)使用到±45°偏振光以及垂直偏振光，因此需要在水平偏振、垂直偏振以及±45°偏振光之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。理論上使用半波片就可隨意轉(zhuǎn)換。但使用半波片往往存在使用成本高、使用環(huán)境要求苛刻、需要水冷措施、在高功率情況下易燒壞等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，克服現(xiàn)有偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置的成本高、使用復(fù)雜等缺點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:提供一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，所述裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，該微調(diào)反射結(jié)構(gòu)包括用于安裝反射鏡片的鏡筒和用于固定鏡筒角度的鏡架，該鏡筒通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于鏡架上，該鏡筒與鏡架間包括一可調(diào)間隙；所述鏡架設(shè)有用于通過(guò)激光光束的光路通道。
[0007]其中，較佳方案是:所述鏡架包括斜面和底面,該斜面與底面間設(shè)置有一傾斜角度；所述的鏡筒設(shè)置于該斜面上。
[0008]其中，較佳方案是:所述傾斜角度為22.5°。
[0009]其中，較佳方案是:所述傾斜角度為45°。
[0010]其中，較佳方案是:所述的微調(diào)反射結(jié)構(gòu)為兩個(gè)，該兩個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)的鏡架相緊密連接。
[0011]其中，較佳方案是:所述的兩微調(diào)反射結(jié)構(gòu)是通過(guò)鏡架的兩底面進(jìn)行緊密連接，所述鏡架的光路通道對(duì)應(yīng)設(shè)置后并連通
[0012]其中，較佳方案是:所述底面設(shè)有固定機(jī)構(gòu)。
[0013]其中，較佳方案是:所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)穿設(shè)于鏡筒的固定件。
[0014]其中，較佳方案是:所述的固定件包括第一固定件，該第一固定件與鏡筒間設(shè)有壓簧。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，該裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)激光光束在水平偏振、垂直偏振以及±45°偏振光之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，且力學(xué)性能穩(wěn)定、角度調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單易行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置組合結(jié)構(gòu)一的示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置組合結(jié)構(gòu)二的示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置組合結(jié)構(gòu)三的示意圖；
[0020]圖4a是本實(shí)用新型第一反射鏡架的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4b是本實(shí)用新型第一反射鏡架的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4c是本實(shí)用新型第二反射鏡架的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4d是本實(shí)用新型第二反射鏡架的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本實(shí)用新型微調(diào)反射結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是本實(shí)用新型鏡筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1-4所示，提供一種偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
[0028]一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，所述裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，該微調(diào)反射結(jié)構(gòu)包括用于安裝反射鏡片的鏡筒I和用于設(shè)置鏡筒I角度的鏡架2，該鏡筒I通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與鏡架2連接，該鏡筒I與鏡架2間包括一可調(diào)間隙。
[0029]進(jìn)一步的，鏡架2包括斜面和底面，該斜面與底面間設(shè)置有一傾斜角度，所述的鏡筒I設(shè)置于該斜面上，該鏡架2包括用于通過(guò)激光光束的光路通道23、用于連接兩鏡架2底面的固定機(jī)構(gòu)24和用于安裝鏡筒I的安裝孔25。其中，鏡架2包括兩種實(shí)施方式的鏡架，其一種鏡架的傾斜角度為22.5°，為第一反射鏡架21 ;另一種鏡架的傾斜角度為45°，為第二反射鏡架22，第二反射鏡架22還設(shè)有用于通過(guò)激光光束的通光凹槽26，該通光凹槽26，設(shè)在底面的兩側(cè)邊。其中，鏡架2還包括側(cè)面，該側(cè)面設(shè)有光路通道23的光路出入口。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置包括兩個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，該兩個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)的鏡架2相緊密連接，更具體地，兩微調(diào)反射結(jié)構(gòu)是通過(guò)鏡架2的兩底面進(jìn)行緊密連接。所述的兩個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)分別是第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12和第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13，第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12包括鏡筒I和第一反射鏡架21，第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13包括鏡筒I和第二反射鏡架22 ;其中，第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12將光束14進(jìn)行45°反射,第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13將光束14進(jìn)行90°反射。
[0031]根據(jù)本實(shí)施例的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其通過(guò)兩個(gè)微調(diào)結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)三種光路的轉(zhuǎn)換:
[0032]參考圖1的組合結(jié)構(gòu)一，是由兩個(gè)第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13組成的轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置將引入的光束14經(jīng)過(guò)兩次90°反射，使其的附加相位差為η/2，可實(shí)現(xiàn)激光的水平偏振態(tài)到垂直偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換以及垂直偏振態(tài)到水平偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0033]參考圖2的組合結(jié)構(gòu)二，是由第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12和第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13組成的轉(zhuǎn)換裝置，更具體地，第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13的光路出入口是在第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12的光路出入口的正左方。該轉(zhuǎn)換裝置將引入的光束14經(jīng)過(guò)一次45°反射和一次90°反射，使其的附加相位差為η/4，可實(shí)現(xiàn)激光的水平偏振態(tài)到-45°偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換以及垂直偏振態(tài)到45°偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0034]參考圖3的組合結(jié)構(gòu)三，是由第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12和第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13組成的轉(zhuǎn)換裝置，更具體地，第二微調(diào)反射結(jié)構(gòu)13的光路出入口是在第一微調(diào)反射結(jié)構(gòu)12的光路出入口的正右方。該轉(zhuǎn)換裝置將引入的光束14經(jīng)過(guò)一次45°反射和一次90°反射，使其的附加相位差為-η /4，可實(shí)現(xiàn)激光的水平偏振態(tài)到45°偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換以及垂直偏振態(tài)到-45°偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0035]其中，第一反射鏡架21的光路出入口和第二反射鏡架22的通光凹槽26配合，防止光束14直接射到鏡架2上。
[0036]具體的激光光束偏振態(tài)轉(zhuǎn)換下面表格所:
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種激光光束的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述裝置至少包括一個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)，該微調(diào)反射結(jié)構(gòu)包括用于安裝反射鏡片的鏡筒和用于固定鏡筒角度的鏡架，該鏡筒通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定于鏡架上，該鏡筒與鏡架間包括一可調(diào)間隙；所述鏡架設(shè)有用于通過(guò)激光光束的光路通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述鏡架包括斜面和底面，該斜面與底面間設(shè)置有一傾斜角度；所述的鏡筒設(shè)置于該斜面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述傾斜角度為22.5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述傾斜角度為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的微調(diào)反射結(jié)構(gòu)為兩個(gè)，該兩個(gè)微調(diào)反射結(jié)構(gòu)的鏡架相緊密連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的兩微調(diào)反射結(jié)構(gòu)是通過(guò)鏡架的兩底面進(jìn)行緊密連接，所述鏡架的光路通道對(duì)應(yīng)設(shè)置后并連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述底面設(shè)有固定機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)穿設(shè)于鏡筒的固定件。
9.權(quán)利要求8所述的偏振態(tài)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的固定件包括第一固定件，該第一固定件與鏡筒間設(shè)有壓簧。
【文檔編號(hào)】B23K26/064GK203817623SQ201420162004
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】郭裕強(qiáng), 李強(qiáng), 翟學(xué)濤, 楊朝輝, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司, 深圳市大族數(shù)控科技有限公司