一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架

技术领域

本发明属于光学实验设备技术领域，具体涉及一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架。

背景技术

在涉及光学的各种实验中，需要通各种焦距不一的透镜来将激光光束进行聚焦、扩束、透射、分束以及高精度方位角调节等操作。各种光学元件被固定在类型不一的光学镜架上，并通过调节光学镜架进一步调节光学元件的方位角，进而对激光光束进行变换。在各种光学实验室以及光机组件中，各种光学镜架被固定在间隔为25mm的M6阵列孔的光学平台上，以便建立稳定的光束变换，从而进行精密光学实验验证。在进行科学实验验证或者精密光学系统中，光学平台上固定间隔的M6阵列孔为进行激光光束变换提供有效参考系，通过精确控制激光光束并使其沿着阵列孔中心传输可有效方便估计激光传输距离，进而可以计算出包括激光光束腰斑以及发散角等性质，以便进行光束干涉、光束耦合以及模式匹配等光束变换操作。光学镜架的性能直接影响光学实验的精度以及稳定性，尤其在一些精密光学实验中，需要精确的进行光束与光学腔之间的模式匹配的操作，其长期稳定性依赖于光路中激光光束的稳定型，也就是光学镜架的稳定性，其系统搭建以及维护也依赖于光学镜架的操作性。传统光学镜架由压脚、底座、镜桶、支杆以及镜架座等多部分分离组件组成，并通过多级螺丝固定，在使用过程中需要将各元件组装后使用，操作繁琐；而且传统镜架在外界温度等因素变化时，多组件之间应力以及膨胀系数等因素不同时，会致使光学实验稳定性差，存在抗干扰能力差以及需要经常调整光路等缺点。随着对光学系统复杂性、稳定性、精密性、集成化、便于维护等各方面要求的不断提高，设计一款高稳定性、高精密调节、使用方便、占地面积小的可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架尤为重要。

发明内容

本发明针对上述问题提供了一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架。

为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：

一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架，包括底座，在所述底座的上表面一体设置有安装板，在所述安装板上设置有镜筒架通孔，在所述镜筒架通孔内安装有镜筒架主体，所述镜筒架主体后端的凸起与安装板的后壁接触，所述镜筒架主体的前端穿过镜筒架通孔连接有镜筒架固定圈，通过所述镜筒架固定圈与镜筒架主体后端的凸起共同实现对镜筒架主体的限位，在所述镜筒架主体内部活动设置有镜筒主体，在所述镜筒主体内部安装有光学元件。

进一步，在所述底座的前后两侧均设置有圆角凹孔，用于安装固定螺栓，且所述圆角凹孔的口径与光学平台的孔径相同。

再进一步，在所述底座的下表面中部设置有稳定槽，以增强底座的稳定性。

更进一步，在所述底座的侧棱上设置有圆角，以避免底座与器件接触，同时防止划伤实验人员。

更进一步，所述安装板底部的左右两侧向内凹，形成矩形压脚槽，以便于横向固定镜架。

更进一步，在所述安装板的上表面设置有纵调螺纹孔，在所述纵调螺纹孔内设置有纵调螺钉，在所述安装板的其中一个侧面设置有横调螺纹孔，在所述横调螺纹孔内设置有横调螺钉，所述纵调螺纹孔和横调螺纹孔均与镜筒架通孔连通，在所述镜筒架通孔的内侧面设置有两个弹簧卡槽，在两个所述弹簧卡槽内共同安装有弹簧片，所述弹簧片与纵调螺纹孔和横调螺纹孔呈对角设置，以通过弹簧片、纵调螺钉和横调螺钉的共同配合实现对镜筒架主体位置的调节。

更进一步，在所述镜筒架主体上设置有与纵调螺纹孔和横调螺纹孔相对应的纵向压片和横向压片，以方便固定镜筒架主体。

更进一步，在所述镜筒架固定圈上设置有一号镜筒固定螺纹通孔，在所述镜筒架主体的前端设置有与一号镜筒固定螺纹通孔相对应的二号镜筒固定螺纹通孔，在所述一号镜筒固定螺纹通孔和二号镜筒固定螺纹通孔内共同设置有固定螺钉，以实现对镜筒主体的固定，在所述镜筒架主体的后端设置有三号镜筒固定螺纹通孔，在所述三号镜筒固定螺纹通孔内设置有固定螺钉，用于对镜筒主体进行固定。

更进一步，在所述镜筒架固定圈上呈圆周均匀排列设置有三个镜筒架固定螺纹通孔，在所述镜筒架固定螺纹通孔内设置有固定螺钉，以实现镜筒架固定圈与镜筒架主体之间的固定连接。

更进一步，在所述镜筒主体的前端一体设置有挡环，在所述镜筒主体内部螺纹连接有压镜圈，通过挡环和压镜圈实现对镜筒主体内部光学元件的限位，在所述压镜圈的后端面设置有卡钳槽，用于与卡钳连接，以便于拧紧压镜圈。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明底座和安装板一体成型，避免了传统的分离式镜架产生的接触应力不均导致的形变，同时也保证了材料受外界温度的变化最小化；

2、本发明圆角凹孔的口径与光学平台的孔径相匹配，利用螺丝可以完美拧入，没有附加调整带来的误差；

3、本发明具有体积小，加工工艺简单，适合批量加工且造价低廉，加工周期短的优点，并且通过选材的不同可以在不同要求的实验环境中应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明底座和安装板的结构示意图；

图4为本发明镜筒主体的结构示意图；

图5为本发明压镜圈的结构示意图；

图中，底座—1、安装板—2、镜筒架通孔—3、镜筒架主体—4、镜筒架固定圈—5、镜筒主体—6、圆角凹孔—7、稳定槽—8、矩形压脚槽—9、纵调螺纹孔—10、纵调螺钉—11、横调螺纹孔—12、横调螺钉—13、弹簧卡槽—14、弹簧片—15、纵向压片—16、横向压片—17、一号镜筒固定螺纹通孔—18、二号镜筒固定螺纹通孔—19、三号镜筒固定螺纹通孔—20、镜筒架固定螺纹通孔—21、挡环—22、压镜圈—23、卡钳槽—24。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。

如图1至图5所示，一种可调节激光光束的集成精密光学透镜镜架，包括底座1，在所述底座1的侧棱上设置有圆角，以避免底座1与器件接触，同时防止划伤实验人员，在所述底座1的前后两侧均设置有圆角凹孔7，用于安装固定螺栓，且所述圆角凹孔7的口径与光学平台的孔径相同，在所述底座1的下表面中部设置有稳定槽8，以增强底座1的稳定性，所述安装板2底部的左右两侧向内凹，形成矩形压脚槽9，以便于横向固定镜架，在所述底座1的上表面一体设置有安装板2，在所述安装板2上设置有镜筒架通孔3，在所述安装板2的上表面设置有纵调螺纹孔10，在所述纵调螺纹孔10内设置有纵调螺钉11，在所述安装板2的其中一个侧面设置有横调螺纹孔12，在所述横调螺纹孔12内设置有横调螺钉13，所述纵调螺纹孔10和横调螺纹孔12均与镜筒架通孔3连通，在所述镜筒架通孔3的内侧面设置有两个弹簧卡槽14，在两个所述弹簧卡槽14内共同安装有弹簧片15，所述弹簧片15与纵调螺纹孔10和横调螺纹孔12呈对角设置，以通过弹簧片15、纵调螺钉11和横调螺钉13的共同配合实现对镜筒架主体4位置的调节，在所述镜筒架通孔3内安装有镜筒架主体4，在所述镜筒架主体4上设置有与纵调螺纹孔10和横调螺纹孔12相对应的纵向压片16和横向压片17，以方便固定镜筒架主体4，所述镜筒架主体4后端的凸起与安装板2的后壁接触，所述镜筒架主体4的前端穿过镜筒架通孔3连接有镜筒架固定圈5，在所述镜筒架固定圈5上呈圆周均匀排列设置有三个镜筒架固定螺纹通孔21，在所述镜筒架固定螺纹通孔21内设置有固定螺钉，以实现镜筒架固定圈5与镜筒架主体4之间的固定连接，通过所述镜筒架固定圈5与镜筒架主体4后端的凸起共同实现对镜筒架主体4的限位，在所述镜筒架主体4内部活动设置有镜筒主体6，在所述镜筒架固定圈5上设置有一号镜筒固定螺纹通孔18，在所述镜筒架主体4的前端设置有与一号镜筒固定螺纹通孔18相对应的二号镜筒固定螺纹通孔19，在所述一号镜筒固定螺纹通孔18和二号镜筒固定螺纹通孔19内共同设置有固定螺钉，以实现对镜筒主体6的固定，在所述镜筒架主体4的后端设置有三号镜筒固定螺纹通孔20，在所述三号镜筒固定螺纹通孔20内设置有固定螺钉，用于对镜筒主体6进行固定，在所述镜筒主体6内部安装有光学元件，在所述镜筒主体6的前端一体设置有挡环22，在所述镜筒主体6内部螺纹连接有压镜圈23，通过挡环22和压镜圈23实现对镜筒主体6内部光学元件的限位，在所述压镜圈23的后端面设置有卡钳槽24，用于与卡钳连接，以便于拧紧压镜圈23。

以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。