一种适用于光参量振荡器的精密调节装置

技术领域

本发明涉及光参量振荡器技术领域，特别是涉及一种适用于光参量振荡器的精密调节装置。

背景技术

光参量振荡器是一个振荡在光学频率的参量振荡器。它将输入的激光（所谓的泵浦光），通过二阶非线性光学相互作用（晶体），转换成两个的频率较低的输出光（信号光和闲频光），两个输出光的频率之和等于输入光频。光经过晶体时会发生折射，如果只有一个晶体，不同频率的激光需要对应晶体转不同的角度，不同的晶体角度则意味着出射光位置会发生变化，不利于后续使用。一般需要采用一对或者数对晶体的方式来将激光位置调整回来。现在一般采用的方案是每个晶体用一个电机带动旋转，这就对电机的要求较高，要求不同电机步长的一致性非常好，需要采用多个高精度电机配合使用，另外，这种方案需要使用和晶体数目一样多的电机，这种高精度电机成本比较高。

晶体在基板上的初始位置，是一个重要的固定参量。晶体安装在初始位置时，需要调整每个晶体的初始偏转角度，使得光线能够形成一个完整的、能够实现相应功能的光路。只有确定晶体的初始偏转角度，使之形成完成的光路才能够进行后续的输出光位置调整，不论是同步调整还是异步调整，均需要在初始偏转调整完成之后进行。现有的偏转角度调整方式，采用螺纹之间调整，虽然可以全方位无死角调节，但是实际调整过程中，初始偏移角度并不需要很大的偏移量，微小的偏移在经历较大的光程量之后会形成较大的偏移误差，因此，需要更加精密、稳定的调节方式，使得光线的折射、反射能够实现微调，满足使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于光参量振荡器的精密调节装置，通过丝杆上的多重螺纹配合，放大调节精度，能够稳定的实现精密调节，使得负载晶体的角度偏移调节能够稳定可控。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种适用于光参量振荡器的精密调节装置，包括传动杆、传动盘、固定件、丝杆、调节套筒，所述调节套筒与所述丝杆设置有螺纹部的底部螺接，所述调节套筒的底部与所述固定件转动连接，所述固定件位于所述调节套筒内的一端设置有导向杆，所述导向杆插接进入所述丝杆内，使得所述丝杆只能沿所述导向杆的轴心线方向移动，所述丝杆设置有斜纹部的上部的斜纹与所述传动盘的短段竖纹咬合，所述丝杆与所述传动盘垂直，所述传动盘与所述传动杆的底端连接，所述传动杆的上端固接有用以安装负载物的夹具，转动所述调节套筒，所述丝杆沿所述导向杆的轴心线方向移动，使得所述丝杆上部的斜纹能够推动所述斜纹部与所述传动盘咬合处的短段竖纹从而转动所述传动盘，所述传动盘联动所述传动杆同步转动，从而调节所述负载物的偏移角度。

进一步的，还包括定位装置、基板，所述基板上设置有安装环，所述定位装置的固定部安装在所述安装环内，所述传动杆插装在所述定位装置内，所述传动杆的下端伸出所述固定部，所述传动杆的上端伸出所述定位装置的表盘部。

进一步的，所述基板下方还设置有底板，所述固定件的底部与所述底板固接，所述基板对应所述丝杆的位置开设有通孔，所述通孔的孔径大于所述斜纹部的直径，以避免所述丝杆向上移动时抵接所述基板。

进一步的，所述传动杆包括插接部、转动部、限位部，所述插接部伸出所述固定部与所述传动盘的插接孔插接，使得所述传动盘与所述传动杆能够同步转动；所述转动部位于所述固定部内的转动腔且能够自由转动；所述限位部嵌合在所述表盘部的限位腔内，使得所述表盘部能够与所述传动杆同步转动。

进一步的，所述传动盘的中心部位开设有用以连接所述传动杆的插接孔，所述传动盘的外侧壁开设有短段竖纹，所述竖纹能够与所述丝杆上的斜纹咬合，所述竖纹包括第一竖纹、第二竖纹。

进一步的，所述固定件与所述调节套筒的底部之间转动连接，所述调节套筒能够绕所述固定件的轴心转动，所述导向杆与所述固定件的轴心同轴设置。

进一步的，所述导向杆为多边形棱柱体，所述丝杆用以容纳所述导向杆的导向孔配合所述导向杆设置，使得所述导向杆与所述丝杆不产生相对转动。

进一步的，所述基板与所述底板之间设置有连接支撑结构，使得所述基板、所述底板的水平结构稳定。

进一步的，在所述基板、所述底板上将所述定位装置、所述固定件所占用的部分承载结构从所述基板、所述底板上截取之后独立设置为一个整体结构，转动所述整体结构时，能够大幅度调节所述负载物的偏移角度。

进一步的，所述传动盘的外侧壁上设置有传动斜纹，所述传动斜纹的倾斜角度与所述斜纹部的斜纹的倾斜角度一致，使得所述传动盘能够与所述斜纹部啮合。

本发明的有益效果为：

1.丝杆斜纹与传动盘的短段竖纹配合使用，短段竖纹能够嵌合在丝杆斜纹内，斜纹在竖直方向上运动，竖纹在水平方向上运动，本发明的实施例中，丝杆上升，斜纹推动竖纹逆时针转动；丝杆下降，斜纹推动竖纹顺时针转动；传动盘与传动杆的底部连接，传动杆的转动部穿过定位装置与夹具固接，夹具用以安装负载晶体，使得斜纹推动竖纹转动时，负载晶体随之一起转动，调节负载晶体的偏转角度。

2.丝杆的下部设置细牙螺纹与调节套筒配合使用，丝杆的杆体中心设置有导向杆，导向杆的自由端插接进入丝杆的内部，导向杆的另一端与固定件固接，使得丝杆只能沿导向杆的轴心线方向上下移动，调节套筒的底部与固定件之间为转动连接，调节套筒能够绕固定件的中心轴转动，转动调节套筒能够调节丝杆的上下移动的高度；在斜纹的倾斜角度一定时，每转动一圈调节套筒，丝杆的移动高度与细牙螺纹的宽度相关，较为细致的细牙螺纹能够实现放大调节、不易松动，能够稳定保持调节套筒与丝杆下部的细牙螺纹的相对位置。

3.设置两层承载板，第一层为基板、第二层为底板，基板上安装定位装置、负载晶体，底板上设置调节装置，基板与底板对应设置，使得调节装置的丝杆的斜纹能够与传动盘的竖纹嵌合使用；两层承载板之间可以设置多处连接结构，用以确保承载板的水平稳定性；设置精密调节装置的位置相对于整个承载板可以独立设置，使之能够与同步调节电机或异步调节电机联动，从而调节整个精密调节装置转动，实现大幅度角度偏移调节。

4.基板上开设有供丝杆穿过的通孔，避免丝杆上升过程中抵接住基板从而无法继续调节，丝杆的最高高度不超过夹具即可；丝杆与导向杆之间不产生相对转动，以确保丝杆在导向杆轴心线方向上的移动始终受到细牙螺纹的控制，即通过调节套筒的转动控制丝杆在轴心线方向上的移动。

5.传动盘的中心部位开设插接孔，传动杆的底部设置插接部，插接孔为多边形孔、插接部为多边形棱柱，边数均大于二即可，能够实现插接且联动，使得转动盘能带动传动杆一起转动，从而调节传动杆上的夹具内的负载晶体的偏移角度。

6.定位装置包括固定部和显示部，固定部内设置转动腔能够容纳传动杆的转动部自由转动，显示部开设有限位腔，用以容纳传动杆的限位部，使得显示部能够与转动杆的限位部一起转动，可以在显示部与固定部的外表面刻蚀对应的刻度表，形成参考数据，制作数据表，便于工作人员调节相应的偏移角度。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光参量振荡器的光路示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光参量振荡器的可调节的负载物的定位示意图；

图4为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的传动杆与夹具的正视图；

图5为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的传动杆与夹具的左视图；

图6为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的传动杆与夹具从底部看的结构图；

图7为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的传动杆的结构图；

图8为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的定位装置和传动盘的截面示意图；

图9为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的定位装置的俯视图；

图10为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的传动盘的俯视图；

图11为本发明实施例提供的一种传动盘与常规螺杆啮合的示意图；

图12为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的丝杆与调节套筒的结构图；

图13为本发明实施例的图12中A处的结构放大图；

图14为本发明实施例的图12中B处的结构放大图；

图15为本发明实施例的图12中C处的结构放大图；

图16为本发明实施例的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置的丝杆底端的局部截面图。

图中：1、传动杆；2、夹具；3、传动盘；4、定位装置；5、负载物；6、基板；7、固定件；8、丝杆；9、调节套筒；10、定位环；11、插接部；12、转动部；13、限位部；31、插接孔；32、第一竖纹；33、第二竖纹；42、转动腔；43、限位腔；61、安装环；62、底板；71、导向杆；81、斜纹部；82、光滑部；83、螺纹部；91、限位环。

具体实施方式

为了更清楚的说明本发明实施例和现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创在性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，设计方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。

本发明实施例提供了一种适用于光参量振荡器的精密调节装置，请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16，以便于理解本发明的技术方案的解释说明。本发明实施例提出的精密调节装置主要包括传动杆1、传动盘3、固定件7、丝杆8和调节套筒9。丝杆8的底部设置细牙螺纹形成螺纹部83，调节套筒9与螺纹部83的细牙螺纹螺接在一起；调节套筒9的底部与固定件7之间为转动连接，固定件7位于调节套筒9内的一端设置有导向杆71，导向杆71的自由端与丝杆8的导向腔插接，使得丝杆8只能沿导向杆71的轴心线方向移动且丝杆8与导向杆71不能相对转动；当转动调节套筒9，丝杆8沿导向杆71向上或向下移动。丝杆8的上部设置有斜纹形成斜纹部81，斜纹与传动盘3上的短段竖纹能够咬合，当丝杆上下移动时，斜纹能够推动竖纹从而转动传动盘3。传动盘3与传动杆1之间为联动设置，即能够同步转动，传动杆1的上端固接有夹具2，夹具2用以安装负载物5。因此，转动调节套筒9，就可以通过丝杆8推动传动盘3从而转动夹具2内固定安装的负载物5的偏移角度。可以理解的是，细牙螺纹之间的啮合较为紧密，能够稳定调节套筒9的转动，进一步的，调节套筒9每转动一圈，丝杆8的移动距离仅为一个细牙螺纹的宽度，能够放大调节精度，从而实现对偏移角度的精密调节。

本发明实施例中，导向杆71与丝杆8之间不产生相对转动，其实施方式有多种，其中一种实施方式为，将导向杆71设置为多边形棱柱体结构，丝杆8内的导向孔配合导向杆71的占用空间设置与导向杆71的侧壁全部抵接，使得导向杆71在导向孔内不能转动，只能沿轴心线抽出或伸入，即导向杆71与丝杆8之间不产生相对转动。作为另一种实施方式，可以在导向杆71的外侧加设限位结构与导向孔的内部空间形成“轨道”配合关系，使得导向杆71只能沿“轨道”进出，不能与丝杆8之间产生相对转动。可以理解的是，只要导向杆71不能在导向孔内转动，即可实现导向杆71与丝杆8之间不产生相对转动的效果，其实现方式多样，能够满足导向杆71与丝杆8之间不相对转动即可，本发明实施例中仅做举例说明。

本发明的实施例中，所提到的斜纹均匀设置在丝杆8的斜纹部81上，图12中仅为本发明的实施例简易示意图，由于本发明实施例的精密调节装置的调节范围相对较小，因此斜纹的设置可以不必铺满丝杆8的上部，以减少工艺，咬合时，选择设置斜纹的合理位置进行咬合即可。可以理解的是，斜纹可以铺满丝杆8的上部形成斜纹部81，使得斜纹与竖纹咬合时，可以随意选择，不必专门挑选存在斜纹的位置。斜纹的间距大小与传动盘3上的竖纹的间距大小应配合设置，使得竖纹能够与斜纹咬合在一起。

以本发明实施例中斜纹的方向为例，所述丝杆8向上移动时，在咬合处，所述竖纹的凸起部下方的斜纹的凸起部对竖纹产生垂直向上的推力和水平向左的推力，当水平向左的推力大于斜纹与竖纹之间的摩擦力时，所述竖纹受力向左转动，传动盘3同步向左转动（从上往下看为逆时针转动），丝杆8持续向上移动，竖纹的凸起部与斜纹的凹陷部将会分离开来，下一个竖纹的凸起部与斜纹的凹陷部将会形成咬合；所述丝杆8向下移动时，在咬合处，所述竖纹的凸起部上方的斜纹的凸起部对竖纹产生垂直向下的推力和水平向右的推力，当水平向右的推力大于斜纹与竖纹和自己的摩擦力时，所述竖纹受力向右转动，传动盘3同步向右转动（从上往下看为顺时针转动），丝杆8持续向下移动，竖纹的凸起部与斜纹的凹陷部将会分离开来，下一个竖纹的凸起部与斜纹的凹陷部将会形成咬合。

可以理解的是，竖纹受到的水平方向上的推力与斜纹的倾斜角度有关，调整斜纹的倾斜角度可以加大竖纹所受到的水平推力，使得竖纹能够带动传动盘3转动，从而调节负载物5的偏移角度。

请参阅图1，本发明实施例中的精密调节装置安装在基板6和底板62上，基板6上设置有安装环61，用以安装定位装置4；底板62上安装有定位件7，基板6与底板62之间可以设置连接结构，使得整个承重板的水平结构稳定。可以理解的是，本发明实施例中的精密调节装置在晶体调节过程中能够实现微调，大角度的偏移调整需要通过精密调节装置之外的外部结构实现。可以将本发明实施例的精密调节装置所占用的部分承载结构从基板6、底板62上连同连接结构一起截取之后，独立设置、包装为一个整体结构，留出调节套筒9的调节位置即可，以此整体结构作为角度偏移调节的对象，通过驱动电机或人工外力进行大角度的偏移调节。

请参阅图7、图8，传动杆1包括插接部11、转动部12、限位部13；传动盘3的中心部位开设有插接槽31；定位装置4包括固定部、表盘部，固定部内设置转动腔42，表盘部开设有限位腔43。定位装置4的固定部安装在安装环61内，使得定位装置4在基板6上的位置固定。固定部内的转动腔42能够容纳转动部12，插接部11可以伸出固定部的转动腔42与传动盘3的插接槽31插接在一起，使得传动盘3的转动能够与传动杆1同步进行。表盘部的限位腔43能够与限位部13嵌合在一起，使得限位部13转动时能够带动表盘部一起转动。可以在表盘部、固定部的外表面的盖合线处设置刻度，以表示转动的角度，作为参考数据。可以理解的是，可以根据每次的转动角度数据制作数据参考表，以便于后续工作人员进行调节或及时发现问题。

传动杆1的上端为限位部13，限位部13可以与夹具2的底部固接，使得夹具2能够与传动杆1一起同步转动。传动杆1的下端为插接部11，插接部11可以为多边形的棱柱体结构，对应的插接孔31可以配合插接部11设置，使得插接部11与插接孔31能够完成插接且形成联动效果。多边形的棱柱体可以内接于圆，圆的直径为转动部12的直径，使得插接孔31的最大上移位置为插接部11与转动部12的连接端面。传动盘3与传动杆1完成插接之后，传动盘3与传动杆1相互垂直，传动杆1与基板6、底板62垂直，丝杆8基板6、底板62垂直，从而使得传动盘3与丝杆8垂直咬合。

传动盘3的直径大小可以根据实际情况设置，请参阅图1、图8，传动盘3的最小直径应大于定位装置4的固定部的直径，使得传动盘3的竖纹能够与丝杆8的斜纹咬合。请参阅图10、图11，常规螺纹间的啮合驱动与本发明实施例中的斜纹与竖纹的咬合相比，本发明实施例中改变了驱动力的传动方向，使得驱动阻力更大，同时细牙螺纹的啮合也能够保证在停止转动时，能够稳定的保持现状、不易产生变化，从而确保负载物5的偏移角度稳定。传动盘3的外侧壁上可以对称设置第一竖纹32、第二竖纹33，可以任选则其一与丝杆8的斜纹进行咬合。

可以理解的是，为了加固丝杆8斜纹与传动盘3的竖纹的咬合稳定性，可以对定位件7、调节套筒9做相应的加固结构。可以将定位件7与底板62的固接面积加大以稳定导向杆71与底板62的垂直结构，进一步的可以稳定丝杆8的斜纹与竖纹的咬合稳定性。可以在调节套筒9的端部设置限位环91，限位环91仅能够在丝杆8的光滑部82上移动，限位环91具有一定的宽度可以稳定丝杆8在细牙螺纹转动至终点位置时的不稳定现象，使得丝杆8与调节套筒9之间始终保持平行。可以将定位件7位于调节套筒9内部的部分扩大面积，从而进一步保证调节套筒9与定位件7轴心的位置关系和转动效果。

可以理解的是，传动盘3的外侧壁上还可以设置传动斜纹（附图中未示出），传动斜纹的倾斜角度与斜纹部81的斜纹的倾斜角度一致，使得传动斜纹能够与斜纹部81的斜纹啮合，当丝杆8上下移动时，能够推动传动斜纹从而转动传动盘3，其原理与垂直设置的竖纹相同，在此不再详述。

基于上述装置，请参阅图2、图3，在本发明的一种适用于光参量振荡器的精密调节装置在进行安装时，需要在基板6上确定安装位置，安装环61仅用于安装定位装置4，不能作为整体光路的参照，可以在基板6上设置定位环10，定位环10的圆心位于光路的经过路线上。定位环10的位置还可以作为负载物5的安装参考点。

在底板62上的定位件7的位置可以对应安装环61设置，根据传动盘3的直径大小设置定位件7的位置；在基板6上开设通孔，使得丝杆8不与基板6产生抵接，从而确保丝杆8在向上移动时，能够不被止挡，顺利完成调节。

上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施例只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。