一种光路耦合设备及光路耦合方法

技术领域

本发明涉及激光通信技术领域，尤其涉及一种光路耦合设备及光路耦合方法。

背景技术

现有的高能量飞秒激光耦合过程中，由于空心光纤端面入口只有百微米量级，很难将空心光纤的入口位置与飞秒激光的焦点重合，且在调节过程中，高能量飞秒激光很可能打到空心光纤的管壁上，从而打坏空心光纤，导致耦合效率下降、甚至失败，若飞秒激光在不可见的波段时，导致耦合难度则大大提升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种光路耦合设备及光路耦合方法。

本发明提供如下技术方案：一种光路耦合设备，包括：

光路耦合器，其包括箱体和空心光纤，所述箱体内部限定出真空腔体，所述空心光纤设置在所述真空腔体中，所述箱体的侧壁设有入射窗和出射窗，所述空心光纤的通道朝向所述入射窗；

扩束装置，其活动设置在所述箱体的一侧，以使射入所述扩束装置的激光能够穿过所述空心光纤；

光束导向组件，其设置在所述箱体朝向所述入射窗的一侧，所述光束导向组件包括第一透镜和至少两个光阑，所述光阑设置在所述第一透镜背离所述入射窗的一侧；

反射镜，其设置在所述真空腔体中靠近所述出射窗的一侧，以使得通过所述空心光纤的激光能够经所述反射镜反射后从所述出射窗射出或通过反射镜反射后的激光能够穿过所述空心光纤后从所述入射窗射出。

进一步地，所述扩束装置设置在所述光阑背离所述第一透镜的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第二透镜和第三透镜；

所述第三透镜设置在所述第二透镜靠近所述光束导向组件的一侧。

进一步地，所述扩束装置设置在所述箱体朝向所述出射窗的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第四透镜和第五透镜，所述第五透镜设置在所述第四透镜和所述出射窗之间。

进一步地，所述扩束装置与所述光束导向组件之间设有折叠镜；

所述折叠镜设置在所述扩束装置的轴线与所述光束导向组件的轴线的交点处，以使得通过所述扩束装置的激光经所述折叠镜反射后能够通过所述光束导向组件的导向后穿过所述空心光纤。

进一步地，所述光阑为两个，两个相邻的所述光阑的轴线重合。

进一步地，所述光路耦合器包括限位装置，所述限位装置的内部限定出安装通道，所述空心光纤穿设于所述安装通道。

进一步地，所述空心光纤的轴线与所述光阑的轴线重合。

进一步地，所述箱体的一侧设有观察窗。

进一步地，所述真空腔体内设有伸缩件，所述反射镜与所述伸缩件的输出端连接；

所述反射镜的移动方向与所述空心光纤的轴线平行。

本发明的一些实施例提供一种光路耦合方法，使用所述的光路耦合设备，包括：

获取可见激光，将可见激光沿预设方向射入扩束装置，调节可见激光的入射角度、扩束装置的位置、光束导向组件的位置和箱体的位置，以使穿过扩束装置的可见激光能够经光束导向组件聚焦后穿过空心光纤；

调节反射镜的位置，以使得可见激光经反射镜反射后通过出射窗射出；

获取飞秒激光，移去扩束装置，调节飞秒激光的入射方向和入射角度，当飞秒激光穿过光束导向组件时，飞秒激光与可见激光完成空间合束，以实现飞秒激光穿过空心光纤。

本发明的实施例具有如下优点：通过本发明提供的光路耦合设备能够将飞秒激光与可见激光进行空间合束，以使得飞秒激光耦合进入到真空腔体内的空心光纤的端面上，由于可见激光通过空芯光纤，以使得合束后的飞秒激光也能够通过空心光纤；通过观察空心光纤之后飞秒激光的光斑与能量进行优化，可以有效地提高飞秒激光的耦合成功率，并大大降低空心光纤被高能量飞秒激光打坏的可能性，从而提升激光与真空腔体中的空心光纤耦合过程中的成功率和真空光纤的使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合设备第一实施方式的一视角的结构示意图；

图2示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合设备第一实施方式的另一视角的结构示意图；

图3示出了图2中A-A部的剖视图；

图4示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合设备中飞秒激光的光路示意图；

图5示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合设备第二实施方式的一视角的结构示意图；

图6示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合设备第二实施方式的另一视角的结构示意图；

图7示出了图6中B-B部的剖视图；

图8示出了图7中C部的放大图；

图9示出了本发明的一些实施例提供的一种光路耦合方法的流程图。

主要元件符号说明：

100-光路耦合器；110-箱体；120-空心光纤；111-真空腔体；112-入射窗；113-出射窗；200-扩束装置；300-光束导向组件；310-第一透镜；320-光阑；400-反射镜；210-第二透镜；220-第五透镜；230-第三透镜；240-第四透镜；500-限位装置；600-折叠镜。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图3、图5和图7所示，本发明的一些实施例提供一种光路耦合设备，主要应用于提升激光与空心光纤耦合过程中的成功率，提升空心光纤的使用寿命，降低实验成本，提升实验效率。

其中，光路耦合设备包括光路耦合器100、扩束装置200、光束导向组件300和反射镜400。

具体的，光路耦合器100包括箱体110和空心光纤120，所述箱体110内部限定出真空腔体111，所述空心光纤120设置在所述真空腔体111中，箱体110中设置限位装置500，以通过限位装置500对空心光纤120形成限位和固定的作用，以提升空心光纤120在箱体110中的稳定性。

同时，在所述箱体110的侧壁设有入射窗112和出射窗113，需要说明的是，入射窗112和出射窗113分别设置在箱体110的两侧，且所述空心光纤120的通道朝向所述入射窗112，以使得激光从入射窗112射入到真空腔体111中时，能够穿过空心光纤120的通道，以实现激光与空心光纤120的耦合。也就是说，沿空心光纤120的轴线方向上的投影，入射窗112覆盖于空心光纤120，从而保证透过入射窗112的激光能够穿过空心光纤120。

需要说明的是，空心光纤120为中通的圆柱形结构。

扩束装置200活动设置在所述箱体110的一侧，以使射入所述扩束装置200的激光能够穿过所述空心光纤120，通过扩束装置200能够对射入至扩束装置200的激光提供扩束作用，以扩展激光束的直径，减小激光束的发散角，使得经过扩束装置200扩束后的激光聚焦的更小，从而使得激光的光斑更小，提升激光束的准直特性。

在一些实施例中，所述扩束装置200设置在所述箱体110朝向所述入射窗112的一侧或所述扩束装置200设置在所述箱体110朝向所述出射窗113的一侧，可根据实际情况具体设定。

光束导向组件300设置在所述箱体110朝向所述入射窗112的一侧，所述光束导向组件300包括第一透镜310和至少两个光阑320，所述光阑320设置在所述第一透镜310背离所述入射窗112的一侧，可以理解的是，光阑320的数量可以是两个或两个以上任意数值的个数。

需要说明的是，通过将光阑320设置为至少两个，且任意两个光阑320的轴线重合，这样通过两个光阑320能够对光束形成限位的作用，也就是说，两个相间隔的光阑320能够起到光束准直的作用，从而能够保证光束入射角的精确性。

优选的，在本实施例中，所述光阑320的数量为两个，且两个所述光阑320的轴线重合，这样不仅能够限定光束的位置，而且还能够降低光路耦合设备的成本。

其中，第一透镜310为凸透镜，以将穿过第一透镜310的激光进行聚焦，从而进一步降低光斑的大小，以使得经过第一透镜310聚焦后的激光能够聚焦在空心光纤120的端面上，也就是说，经过第一透镜310聚焦后的激光光束的外径小于空心光纤120的内径，这样使得激光束能够有效的穿过空心光纤120，从而能够避免激光束与空心光纤120的内壁接触，不仅能够提升空心光纤120的使用寿命，而且还能够升激光与真空腔体111中空心光纤120耦合过程的成功率。

需要说明的是，光阑320是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体。它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏。其作用可分两方面，限制光束或限制视场(成像范围)大小。

反射镜400设置在所述真空腔体111中靠近所述出射窗113的一侧，以通过反射镜400对进入到真空腔体111中的激光提供反射作用，以使得激光能够通过反射镜400的作用反射至出射窗113，并从出射窗113射出，从而将激光通过出射窗113导出真空腔体111的外部。

具体的，反射镜400设置在所述空心光纤120的轴线的延长线与出射窗113的轴线的延长线的交点上，这样使得通过入射窗112照射到反射镜400的激光能够通过反射镜400反射至出射窗113，并从出射窗113射出，或通过出射窗113照射到反射镜400的激光能够通过反射镜400反射至入射窗112，并从入射窗112射出。需要说明的是，进入至真空腔体111中的激光均能够穿过空心光纤120。

可以理解的是，通过所述空心光纤120的激光能够经所述反射镜400反射后从所述出射窗113射出或通过反射镜400反射后的激光能够穿过所述空心光纤120后从所述入射窗112射出。

具体的，如图1和图4所示，在本实施例中，通过将可见激光(例如：功率为1mW的氦氖激光)射入至扩束装置200中，通过扩束装置200对氦氖激光进行扩束，以减小氦氖激光的发散角，同时对氦氖激光进行聚焦，通过调节氦氖激光的入射角度，以使得氦氖激光经过光束导向组件300聚焦后，能够穿过空心光纤120。由于氦氖激光为可见光，且氦氖激光在进行扩束的过程中，即使氦氖激光射入到空心光纤120的表面，也不会对空心光纤120造成影响，这样通过观察空心光纤120之后的氦氖激光光斑，以实现氦氖激光对空心光纤120的耦合。然后，再将扩束装置200移去，将飞秒激光与氦氖激光进行空间合束(需要说明的是，这里所述的飞秒激光与氦氖激光进行空间合束是指：当氦氖激光穿过光束导向组件300和空心光纤120后，将扩束装置200移去，然后调节飞秒激光的入射角度，以使飞秒激光能够穿过光束导向组件300和空心光纤120，从而实现飞秒激光与氦氖激光的空间合束)，以使得飞秒激光耦合进入到真空腔体111内的空心光纤120的端面上，由于氦氖激光通过空芯光纤，所以合束后的飞秒激光也能够通过空心光纤120。通过观察空心光纤120之后飞秒激光的光斑与能量进行优化，可以有效地提高飞秒激光的耦合成功率，并大大降低空心光纤120被高能量飞秒激光打坏的可能性，从而提升激光与真空腔体111中的空心光纤120耦合过程中的成功率和真空光纤的使用寿命。

如图1至图3所示，在本发明的一些实施例中，所述扩束装置200设置在所述光阑320背离所述第一透镜310的一侧，以通过扩束装置200对通过入射窗112进入到真空腔体111中的激光进行扩束，以对激光进行聚焦、减小激光的发散角，提升激光进入至真空腔体111的准直性。

其中，所述扩束装置200包括间隔设置的第二透镜210和第三透镜230，所述第三透镜230设置在所述第二透镜靠210近所述光束导向组件300的一侧，且第三透镜230的轴线和第二透镜210的轴线重合。进一步地，第三透镜230的轴线和光束导向组件300的轴线均位于同一平面上。

如图1和图3所示，在本发明的一些实施例中，在所述扩束装置200与所述光束导向组件300之间设有折叠镜600，所述折叠镜600设置在所述扩束装置200的轴线与所述光束导向组件300的轴线的交点处，以使得通过所述扩束装置200的激光经所述折叠镜600反射后能够通过所述光束导向组件300的导向后穿过所述空心光纤120，其中光束导向组件300的轴线与空心光纤120的轴线重合。

其中，折叠镜600的法线、扩束装置200的轴线和光束导向组件300的轴线均位于同一平面上，这样使得通过扩束装置200的激光经过折叠镜600反射后能够射入光束导向组件300中。

在一些实施例中，将所述折叠镜600替换为二向镜。

需要说明的是，设置在第二透镜210的轴线和空心光纤120的轴线之间的交点处，这样使得依次通过第二透镜210和第三透镜230的激光能够通过折叠镜600反射至光束导向组件300，并经过光束导向组件300聚焦后能够通过空心光纤120。

具体的，本实施例中所述的折叠镜包括折叠架和安装在该折叠架上的反射镜。

示例性的，如图1和图3所示，当折叠架展开时，此时，经过扩束装置200的光束1(即可见激光)能够通过折叠架上的反射镜反射至光束导向组件300。当折叠架折叠时，此时，光束2(即飞秒激光)能够直接射入至光束导向组件300中，这样不仅能够避免折叠镜对光束2形成阻挡，而且还能够提升光束1和光束2的空间合束效率。

需要说明的是，在本实施例中，所述第二透镜210为凹透镜，第三透镜230为凸透镜，以通过第三透镜230对激光进行聚焦，提升激光的准直性(说明：一般而言He-Ne激光的光斑尺寸(～2mm)要小于飞秒激光(～10mm)，所以对He-Ne激光进行扩束是为了能与飞秒激光达到同样尺寸，这样在焦点处的大小可以比拟，从而有更好的指向性。)。

在一些实施例中，在所述光阑320的边缘设有荧光层，以提升激光的准直精度。

另外，如图5至图7所示，在一些实施例中，所述扩束装置200设置在所述箱体110朝向所述出射窗113的一侧，所述扩束装置200包括间隔设置的第四透镜240和第五透镜220，所述第五透镜220设置在所述第四透镜240和所述出射窗113之间，第四透镜240的轴线和第五透镜220的轴线重合，且可见激光经过第四透镜240和第五透镜220后能够通过出射窗113射入至真空腔体111中，并通过反射镜400将可见激光反射至空心光纤120的端口，并穿过空心光纤120从入射窗112射出。

需要说明的是，由于可见激光在空芯光纤中耦合的过程中，可根据可见激光与空心光纤120的位置，调节可见激光的入射角度，或调节反射镜400的位置，以使得可见激光能够穿过空心光纤120。这样通过控制可见激光在空心光纤120中的耦合，从而调节反射镜400和光束导向组件300的位置，以使得飞秒激光从光束导向组件300远离所述箱体110的一侧射入至光束导向组件300中时，能够通过入射窗112进入到空心光纤120，从而实现飞秒激光与可见激光进行空间合束，由于可见激光能够穿过空心光纤120，且飞秒激光与可见激光合束，从而使得飞秒激光能够穿过空心光纤120，提升飞秒激光与空心光纤120的耦合效率，而且还能够有效避免飞秒激光与空心光纤120接触，提升空心光纤120的使用寿命。

需要说明的是，在本实施例中，所述第四透镜240为凹透镜，第五透镜220为凸透镜，以通过第五透镜220对激光进行聚焦，提升激光的准直性。

如图3、图7和图8所示，在本发明的一些实施例中，所述光路耦合器100包括限位装置500，所述限位装置500的内部限定形成安装通道，该安装通道为直线型通道。其中，所述空心光纤120穿设于所述安装通道。

在本发明的一些实施例中，所述箱体110的一侧设有观察窗(图中未示出)，以通过观察窗观察激光在空心光纤120中的耦合情况。

在一些实施例中，所述真空腔体111内设有伸缩件，伸缩件(图中未示出)与箱体110连接，以提升伸缩件在箱体110中的稳定性。

其中，所述反射镜400与所述伸缩件的输出端连接，以通过所述伸缩件的输出端控制所述反射镜400移动，当激光射入到反射镜400上时，通过伸缩件调节反射镜400的位置，以调节通过反射镜400反射的激光在出射窗113的位置，从而使得反射的激光能够从出射窗113导出。

需要说明的是，所述反射镜400的移动方向与所述空心光纤120的轴线平行。

另外，在一些实施例中，所述箱体110的一侧设有驱动装置(图中未示出)，以通过驱动装置调节箱体110的位置，从而使得箱体110中的空心光纤120的轴线、光阑320的轴线和第一透镜310的轴线能够完全重合，从而实现对光路耦合设备的光路调节。

具体的，驱动装置能够调节箱体110在水平方向和竖直方向的位置。示例性的，驱动装置包括第一液压杆、第二液压杆和第三液压杆，第一液压杆、第二液压杆和第三液压杆的轴线相互垂直，第一液压杆和第二液压杆的轴线均位于同一水平面上，第一液压杆、第二液压杆和第三液压杆的输出端均与箱体连接，从而通过驱动装置实现对箱体位置的调节。

如图9所示，本发明的一些实施例提供一种光路耦合方法，使用上述任一项实施例中所述的光路耦合设备，光路耦合方法包括：

步骤S100，获取可见激光，将可见激光沿预设方向射入扩束装置，调节可见激光的入射角度、扩束装置的位置、光束导向组件的位置和箱体的位置，以使穿过扩束装置的可见激光能够经光束导向组件聚焦后穿过空心光纤。

需要说明的是，预设方向是指扩束装置200的轴线方向。具体的，将可见激光沿扩束装置200的轴线方向依次通过第二透镜210和第三透镜230射入至折叠镜600上，并通过折叠镜600反射后，射入至光束导向组件300中，可见激光经过光束导向组件300和入射窗112射入至真空腔体111中，工作人员能够通过箱体110的观察窗观察入射至真空腔体111中的可见激光与空心光纤120之间的位置关系，通过调节折叠镜600的位置、光束导向组件300的位置或调节可见激光的入射角度，以使得可见激光能够在真空腔体111中穿过空心光纤120，从而实现可见激光与空心光纤120的耦合。

由于光束导向组件300中的光阑320至少为两个，且任意两个光阑320的轴线重合，从而通过光阑320能够对可见激光提供导向和限位的作用，以使得可见激光能够完全穿过光束导向组件300。可以理解的是，当可见激光完全穿过光束导向组件300和空心光纤120时，此时，光束导向组件300的轴线和箱体110中空心光纤120的轴线重合。

步骤S200，调节反射镜的位置，以使得可见激光经反射镜反射后通过出射窗射出。

具体的，穿过空心光纤120的可见激光射入到真空腔体111中的反射镜400上，并通过反射镜400反射后从出射窗113中射出。

需要说明的是，通过调节反射镜400与空心光纤120之间的距离，以使得穿过空心光纤120的激光能够通过反射镜400反射后从出射窗113射出，从而将激光从真空腔体111中导出。

步骤S300，获取飞秒激光，移去扩束装置，调节飞秒激光的入射方向和入射角度，当飞秒激光穿过光束导向组件时，飞秒激光与可见激光完成空间合束，以实现飞秒激光穿过空心光纤。

需要说明的是，在本步骤中，将折叠镜600移去，以避免扩束装置200和折叠镜600阻挡飞秒激光的入射角度，从而保证飞秒激光能够有效的射入至光束导向组件300中。

具体的，获取飞秒激光后，将折叠镜600移去，通过调节飞秒激光的入射方向和入射角度，以使得飞秒激光能够直接射入至光束导向组件300，即飞秒激光能够依次经过两个光阑320和第一透镜310，通过两个光阑320对飞秒激光的入射光强度、入射角度和入射形状进行调节，通过第一透镜310对激光进行聚焦，以进一步减小激光的光斑，以实现将飞秒激光与可见激光进行空间合束，使得飞秒激光和可见激光能够同时通过入射窗112进入到真空腔体111中的激光的光斑能够对准并穿过空心光纤120，从而使得飞秒激光能够通过空心光纤120，这样通过观察穿过空心光纤120的飞秒激光光斑与功率，可以进一步优化耦合效率，从而减少飞秒激光对耦合进入真空中空心光纤120的时间，并有效延长空心光纤120的使用寿命。

需要说明的是，在步骤S100中，通过调节光束导向组件300和箱体110的位置，以使得可见激光穿过光束导向组件300(这里是指可见激光依次穿过第一透镜310和至少两个光阑320，也就是说，此时可见激光的轴线、第一透镜的轴线和每一个光阑的轴线重合)和箱体110中的空心光纤120，从而实现对光束导向组件300和箱体110之间相对位置调节的准确性，由于可见激光是能够看到的，这样不仅提升对光路耦合设备的调节效率和调节的精确性，而且能够有效避免空心光纤受到损坏，从而保证空心光纤的使用寿命。

因此，当可见激光能够依次穿过光束导向组件300和空心光纤120时，则通过调节飞秒激光的入射角度，当飞秒激光穿过光束导向组件300时，则飞秒激光亦能够穿过空心光纤120，以实现飞秒激光与可见激光的空间耦合，从而能够避免飞秒激光与空心光纤120接触，不仅能够提升飞秒激光的耦合成功率，而且还能够大大降低空心光纤被高能量飞秒激光打坏的可能性，从而提升激光与真空腔体中的空心光纤耦合过程中的成功率和真空光纤的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述飞秒激光为800nm飞秒激光。

需要说明的是，由于氦氖激光的功率只有1mW左右，因此在调节氦氖激光与空心光纤120耦合的过程不存在打坏的问题。其次由于氦氖激光与高能量800nm飞秒激光是通过同样两个光阑320进行空间合束的，因此一旦氦氖激光通过了空心光纤120，高能量800nm飞秒激光也可以直接通过空心光纤120，不仅降低了耦合的难度，而且还有效的保护了空心光纤120。

通过本发明提供的光路耦合方法，使得在飞秒激光波长在不可见波段的情况下(例如1030nm飞秒激光)，通过将可见激光与飞秒激光合束，以通过可见激光对飞秒激光的入射路径形成指示光的作用，从而实现不可见的飞秒激光对真空腔体111中空心光纤120的耦合，提升飞秒激光的在空心光纤120中的耦合效率和耦合的准确性，同时还能够避免飞秒激光对空心光纤120造成损坏，提升空心光纤120的使用寿命。

另外，可见激光包括氦氖激光、低功率的可见光(例如连续的532nm绿光或650nm红光)。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。