專利名稱:三維調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及固體激光器,特別是一種適用于小型固體激光器光學(xué)元件的三 維調(diào)整裝置。
技術(shù)背景全固態(tài)固體激光器由于具有效率高、壽命長、使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊和性能穩(wěn)定 等優(yōu)點(diǎn),近年來成為國際上競相研究開發(fā)的熱點(diǎn)。全固態(tài)固體激光器在光存儲(chǔ)、數(shù) 字視頻技術(shù)、光譜技術(shù)、激光醫(yī)療、激光演示和激光多媒體技術(shù)等方面都得到廣泛 的應(yīng)用。隨著激光二極管技術(shù)的發(fā)展,單個(gè)激光二極管的功率越來越高。激光材料生長 技術(shù)的發(fā)展,使得應(yīng)用于小型固體激光器中的激光晶體的尺寸也可以做成幾個(gè)毫米。 因此,小型的固體激光器得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是,當(dāng)固體激光器的泵浦源 和激光晶體尺寸達(dá)到幾個(gè)毫米時(shí),許多機(jī)械調(diào)整結(jié)構(gòu)在這種小型的固體激光器中就 顯得體積和重量太大,調(diào)整和使用也不方便,不再適用了。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要提供一種適用于小型固體激光器光學(xué)元件調(diào)整的三維調(diào) 整裝置,以適應(yīng)小型化固體激光器結(jié)構(gòu)的要求,簡化固體激光器結(jié)構(gòu),提高裝調(diào)效 率,降低系統(tǒng)成本。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種適用于小型固體激光器光學(xué)元件調(diào)整的三維調(diào)整裝置,其構(gòu)成包括彈性鉸 鏈座、 一個(gè)管狀調(diào)節(jié)外套和調(diào)節(jié)螺釘,所述的彈性鉸鏈座包括連在一起的固定體和 直徑較小的調(diào)整體、具有同軸通光孔,其外形呈凸圓臺(tái)形狀,該彈性鉸鏈座的固定 體同軸地套設(shè)在所述的管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi),所述的管狀調(diào)節(jié)外套的管壁上均布有多個(gè) 螺紋通孔供所述的多個(gè)調(diào)節(jié)螺釘嵌設(shè)和旋調(diào),該調(diào)節(jié)螺釘?shù)膬?nèi)端與所述的彈性鉸鏈 座的調(diào)整體相對應(yīng)。所述的彈性鉸鏈座的固定體和調(diào)整體的連接部分設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的不在同 一平面的垂直其軸的且過軸的線切割通槽,該通槽的末端擴(kuò)大成圓孔。 所述的彈性鉸鏈座的中軸部分設(shè)有通光孔、或待調(diào)元件嵌設(shè)座。 所述的管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi)設(shè)有多個(gè)彈性鉸鏈座。 所述的通槽的圓孔的方向正交。所述的彈性鉸鏈座的通槽用線切割方式加工而成,切割方向正交,使之具有一
定彈性。彈性鉸鏈座套入管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi),可沿管狀調(diào)節(jié)外套的內(nèi)壁移動(dòng),實(shí)現(xiàn)在光軸 方向的準(zhǔn)一維調(diào)整;管狀調(diào)節(jié)外套上的三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘作用于彈性鉸鏈座的調(diào)整體上, 以實(shí)現(xiàn)垂直于光軸的兩個(gè)方向的角度調(diào)節(jié)。該調(diào)制結(jié)構(gòu)具有自鎖功能;所有元件都 在管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi)部,便于整體調(diào)整結(jié)構(gòu)的移植;所有元件均采用導(dǎo)熱性好的材料, 適合于激光器光學(xué)元件的調(diào)整;彈性鉸鏈座由線切割加工而成,加工簡單,成本低。本實(shí)用新型的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)是采用彈性鉸鏈座作為彈性體,內(nèi)部應(yīng)力小,分布均勻,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定; 三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)鎖緊后,無需另外的鎖緊裝置,具有自鎖功能; 所有元件都在管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi)部,便于整體調(diào)整結(jié)構(gòu)的移植; 本實(shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)穩(wěn)定、可移植性強(qiáng)、易于加工、易于調(diào)整、 體積小和重量輕。
圖1是本實(shí)用新型三維調(diào)整裝置實(shí)施例1的剖視示意圖;圖2是圖1三維調(diào)整結(jié)構(gòu)實(shí)施例1A—A的剖視圖;圖3是本實(shí)用新型彈性鉸鏈座1的縱向剖視圖;圖4是本實(shí)用新型彈性鉸鏈座1的橫向剖視圖;圖5和圖6是本實(shí)用新型軸向準(zhǔn)一維調(diào)整原理圖;圖7和圖8是本實(shí)用新型垂直光軸的二維角度調(diào)整原理圖;圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖;圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖;圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例3中第二彈性鉸鏈座7的縱向剖視圖; 圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例3中第二彈性鉸鏈座7的橫向剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明,但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍。先請參閱圖l、圖2、圖3和圖4,圖1是本實(shí)用新型三維調(diào)整裝置實(shí)施例1剖 視示意圖,圖2是圖1三維調(diào)整結(jié)構(gòu)A—A的剖視圖,圖3是本實(shí)用新型彈性鉸鏈 座l的縱向剖視圖,圖4是本實(shí)用新型彈性鉸鏈座1的橫向剖視圖。由圖可見,本 實(shí)用新型三維調(diào)整裝置,包括彈性鉸鏈座l、 一個(gè)管狀調(diào)節(jié)外套2和調(diào)節(jié)螺釘3,所 述的彈性鉸鏈座1包括連在一起的固定體105和直徑較小的調(diào)整體106且外形呈一 凸圓臺(tái)形狀,該彈性鉸鏈座1的固定體105同軸地套設(shè)在所述的管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi), 所述的管狀調(diào)節(jié)外套2的管壁上均布有多個(gè)螺紋通孔供所述的多個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3嵌設(shè) 和旋調(diào),該調(diào)節(jié)螺釘3的內(nèi)端與所述的彈性鉸鏈座1的調(diào)整體106相對應(yīng)。所述的彈性鉸鏈座1的固定體105和調(diào)整體106的連接部分設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的不在同一平面的垂直其軸的且過軸的線切割通槽101、 103,該通槽101、 103的末端擴(kuò)大成圓孔102、 104。所述的彈性鉸鏈座1的中軸部分設(shè)有通光孔道、或待調(diào)元件嵌設(shè)座。 所述的管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)設(shè)有多個(gè)彈性鉸鏈座1。所述的彈性鉸鏈座1的外徑和管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)徑相等,彈性鉸鏈座1套入管 狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi),二者形成軸和孔的配合。管狀調(diào)節(jié)外套2的管壁上均布三個(gè)螺孔, 用于固定三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3。所述的通槽IOI、 103和圓孔102、 104用線切割方式加工而成,大半圓管壁通 槽101和103的切割方向正交,圓孔102和104的切割方向正交,使彈性鉸鏈座1 具有一定的彈性。待調(diào)激光器的光學(xué)元件被固定于所述的調(diào)整體106上。如圖5和圖6所示,彈性鉸鏈座1套入管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi),松開調(diào)節(jié)螺釘3, 彈性鉸鏈座1沿管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)壁移動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)在光軸方向的位置pl到p2的 調(diào)節(jié)。如圖7所示,三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3作用于彈性鉸鏈座1的調(diào)整體106上,使通槽101 的張口以圓孔102為軸產(chǎn)生變化,調(diào)整體106隨之產(chǎn)生對光軸的角度變化,從而產(chǎn) 生了垂直于光軸其中一維角度調(diào)整。同理,如圖8所示,三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3作用于彈 性鉸鏈座l的調(diào)整體106上,使通槽103的張口以圓孔104為軸產(chǎn)生變化,調(diào)整體 106隨之產(chǎn)生對光軸的角度變化,從而產(chǎn)生了垂直于光軸另一維角度調(diào)整。由于通 槽101和103的切割方向正交,圓孔102和104的切割方向正交,因此角度調(diào)整的 兩維是正交的。由于在調(diào)節(jié)角度的過程中無法再進(jìn)行光軸方向的調(diào)整,所以光軸方向這一維調(diào) 整只是準(zhǔn)一維調(diào)整。所述的三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3調(diào)節(jié)鎖緊后,調(diào)整體106的位置和角度都確定了,無需另外的鎖緊裝置,即實(shí)現(xiàn)自鎖功能。所述的三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3嵌入到管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)部,便于調(diào)整結(jié)構(gòu)的移植。 所述的彈性鉸鏈座1采用具有一定彈性和導(dǎo)熱性的青銅,或者鋁質(zhì)材料,或者65號(hào)錳鋼,或者高彈性鋼加工而成,且加工后做相應(yīng)的表明處理。所述的管狀調(diào)節(jié)外套2采用具有一定的硬度和導(dǎo)熱性的青銅,或者鋁質(zhì)材料加 工而成。進(jìn)一步地,在管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)加一個(gè)或多個(gè)彈性鉸鏈座,可以組成兩套或兩 套以上的調(diào)整結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型三維調(diào)整裝置實(shí)施例2如圖9所示。把激光晶體5放入晶體座6中, 再將晶體座6放入調(diào)節(jié)外套2中。彈性鉸鏈座1包含三個(gè)垂直其軸的大半圓管壁通 槽,大半圓管壁通槽的末端加工成圓孔,大半圓管壁通槽和圓孔用線切割方式加工 而成,切割方向正交,使彈性鉸鏈座1具有一定彈性。待調(diào)光學(xué)元件4 (輸出鏡) 固定于彈性鉸鏈座1的調(diào)整體106上,彈性鉸鏈座1套入管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi),固定 體105和管狀調(diào)節(jié)外套2的內(nèi)壁配合,激光晶體5的501面和輸出鏡4的401面構(gòu) 成諧振腔,在管狀調(diào)節(jié)外套2內(nèi)壁沿軸向適當(dāng)調(diào)節(jié)位置,可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整腔長的作用。 管狀調(diào)節(jié)外套2的管壁壁上均布三個(gè)螺孔,用于固定三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3。調(diào)節(jié)螺釘3 作用于彈性鉸鏈座1的調(diào)整體106上,實(shí)現(xiàn)了垂直于軸的兩個(gè)方向的角度調(diào)節(jié)。三 個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3調(diào)節(jié)鎖緊后,調(diào)整結(jié)構(gòu)就固定穩(wěn)妥了。本實(shí)用新型小型固體激光器光學(xué)元件的三維調(diào)整裝置實(shí)施例3如圖IO所示,該 結(jié)構(gòu)用于激光二極管端面泵浦腔內(nèi)倍頻固體激光器。本實(shí)施例中含有兩套調(diào)整結(jié)構(gòu),第二彈性鉸鏈座7、調(diào)節(jié)外套2和三個(gè)調(diào)節(jié)螺 釘9構(gòu)成一套調(diào)整結(jié)構(gòu),把激光晶體5放入彈性鉸鏈座7的固定體上,待調(diào)光學(xué)元 件倍頻晶體8放入第二彈性鉸鏈座7的調(diào)整體中,三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘9用于調(diào)節(jié)倍頻晶 體8的垂直于光軸的二維角度,實(shí)現(xiàn)倍頻晶體8的匹配角度的調(diào)整。第一彈性鉸鏈 座1、調(diào)節(jié)外套2和三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3構(gòu)成另一套調(diào)整結(jié)構(gòu),被調(diào)光學(xué)元件輸出鏡4 放入第一彈性鉸鏈座1的調(diào)整體中,第一彈性鉸鏈座1也被放入調(diào)節(jié)外套2中,沿 調(diào)節(jié)外套2內(nèi)壁滑動(dòng),調(diào)節(jié)腔長;三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘3用于調(diào)節(jié)輸出鏡4垂直于光軸的 二維角度,實(shí)現(xiàn)了腔長和腔的二維角度的調(diào)整。在本實(shí)例中第二彈性鉸鏈座7包含四個(gè)垂直軸向的大半圓管壁通槽701、 703、 705和707,而且分別在大半圓管壁通槽701、 703、 705和707的末端加工圓孔702、 704、 706和708,如圖11和圖12所示。彈性鉸鏈座7比彈性鉸鏈座1具有更大的 調(diào)整角度。
權(quán)利要求1、一種適用于小型固體激光器光學(xué)元件調(diào)整的三維調(diào)整裝置,特征在于其構(gòu)成包括彈性鉸鏈座(1)、一個(gè)管狀調(diào)節(jié)外套(2)和調(diào)節(jié)螺釘(3),所述的彈性鉸鏈座(1)包括連在一起的固定體(105)和直徑較小的調(diào)整體(106)且外形呈一凸圓臺(tái)形狀,該彈性鉸鏈座(1)的固定體(105)同軸地套設(shè)在所述的管狀調(diào)節(jié)外套(2)內(nèi),所述的管狀調(diào)節(jié)外套(2)的管壁上均布有多個(gè)螺紋通孔供所述的多個(gè)調(diào)節(jié)螺釘(3)嵌設(shè)和旋調(diào),該調(diào)節(jié)螺釘(3)的內(nèi)端與所述的彈性鉸鏈座(1)的調(diào)整體(106)相對應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維調(diào)整裝置,其特征在于所述的彈性鉸鏈座(1) 的固定體(105)和調(diào)整體(106)的連接部分設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的不在同一平面 的垂直其軸的且過軸的線切割通槽(101、 103),該通槽(101、 103)的末端擴(kuò)大成 圓孔(102、 104)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維調(diào)整裝置,其特征在于所述的彈性鉸鏈座(1) 的中軸部分設(shè)有通光孔道、或待調(diào)元件嵌設(shè)座。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維調(diào)整裝置,其特征在于所述的管狀調(diào)節(jié)外套(2) 內(nèi)設(shè)有多個(gè)彈性鉸鏈座(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的三維調(diào)整裝置,其特征在于所述的 圓孔(102)和圓孔(104)的方向正交。
專利摘要一種適用于小型固體激光器光學(xué)元件調(diào)整的三維調(diào)整裝置,包括彈性鉸鏈座、一個(gè)管狀調(diào)節(jié)外套和調(diào)節(jié)螺釘,所述的彈性鉸鏈座包括連在一起的固定體和直徑較小的調(diào)整體、具有同軸通光孔,其外形呈凸圓臺(tái)形狀,該彈性鉸鏈座的固定體同軸地套設(shè)在所述的管狀調(diào)節(jié)外套內(nèi),所述的管狀調(diào)節(jié)外套的管壁上均布有多個(gè)螺紋通孔供所述的多個(gè)調(diào)節(jié)螺釘嵌設(shè)和旋調(diào),該調(diào)節(jié)螺釘?shù)膬?nèi)端與所述的彈性鉸鏈座的調(diào)整體相對應(yīng)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、系統(tǒng)穩(wěn)定、可移植性強(qiáng)、易于加工、易于調(diào)整、體積小和重量輕。
文檔編號(hào)H01S3/00GK201044324SQ20072006998
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月18日
發(fā)明者朱鍵強(qiáng), 強(qiáng) 林, 利 王, 勇 王, 王憲濤 申請人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所