專利名稱：激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用領(lǐng)域，特別是激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器。
背景技術(shù)：
對(duì)于一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，其中包含著許多光學(xué)器件，例如透鏡、偏振分光棱鏡、隔離器、光柵、各種試驗(yàn)晶體以及光纖等等。激光由光源出射后進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，光路中所有的光學(xué)器件都會(huì)激光光束的傳播方向造成不同程度的影響，影響的程度取決于各個(gè)光學(xué)器件的光軸相對(duì)于激光光束光軸的相對(duì)位置(橫向x，y，俯仰Rx，Ry)。這種影響會(huì)嚴(yán)重地降低整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)性能，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能。所以，在光學(xué)系統(tǒng)搭建的過(guò)程中需要對(duì)每一個(gè)光學(xué)元件進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。通常將系統(tǒng)中的各個(gè)器件分別固定于精密調(diào)準(zhǔn)裝置之上，按照一定的次序(校準(zhǔn)的次序因?qū)嶋H系統(tǒng)的不同而異)分別對(duì)各個(gè)光學(xué)元件進(jìn)行校準(zhǔn)。
因?yàn)楣饴分械母鱾€(gè)光學(xué)器件是位于三維空間中，如果直接將光學(xué)器件置于調(diào)準(zhǔn)裝置之上進(jìn)行精調(diào)準(zhǔn)，我們不但要考慮光學(xué)器件各個(gè)維度的方向和位置相對(duì)于激光光束的相對(duì)關(guān)系，而且還要考慮到調(diào)準(zhǔn)裝置各個(gè)維度的方向和位置相對(duì)于激光光束的相對(duì)關(guān)系。再加之大多數(shù)調(diào)節(jié)裝置的各個(gè)維度的調(diào)節(jié)范圍都是有限地，多維度大范圍地對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)是一件相當(dāng)繁瑣和耗時(shí)的工作，尤其對(duì)于那些光學(xué)器件較多而且精度要求較高的光學(xué)系統(tǒng)，則更是如此。
較為方便的調(diào)準(zhǔn)方法通常是，首先將光學(xué)器件固定于調(diào)準(zhǔn)裝置之上，通過(guò)某種方式(對(duì)應(yīng)一些光學(xué)系統(tǒng)可以利用光學(xué)性質(zhì)，如反射性質(zhì))先進(jìn)行粗校準(zhǔn)，使得粗調(diào)的結(jié)果較為接近最終所需的狀態(tài)。然后在此位置附近進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，逐步接近最佳狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，解決現(xiàn)有調(diào)準(zhǔn)方法需要利用光學(xué)系統(tǒng)可以利用光學(xué)性質(zhì)先進(jìn)行粗校準(zhǔn)再進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，以致于工作效率降低的技術(shù)問(wèn)題，利用此工具可以大大降低光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)的難度，提高工作效率。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)十字叉絲，十字叉絲位于透明玻璃的表面，進(jìn)光端玻璃透明，出射端為毛玻璃；兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線平行。
該兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線平行重合。
該中空直管為塑料。
另一種激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)光闌，兩光闌中心的連線與直管的軸線平行。
該兩光闌中心的連線與直管的軸線重合。
該光闌通光口徑的調(diào)節(jié)范圍0.8～10mm。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用了上述結(jié)構(gòu)，首先進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)裝置各個(gè)維度相對(duì)于激光光束的粗調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法是借助于某種工具，然后將光學(xué)元件固定于調(diào)準(zhǔn)裝置之上(通過(guò)適配裝置，以保證一定精度的組裝)，然后進(jìn)行精調(diào)節(jié)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一十字叉絲型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)示意圖(可見(jiàn)輸出端口)。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一十字叉絲型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)示意圖(可見(jiàn)輸入端口)。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例一十字叉絲型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的使用狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例二可變光闌型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的結(jié)構(gòu)示意圖(可見(jiàn)輸入端口)。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例二可變光闌型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的使用狀態(tài)示意圖。
圖6是螺絲固定型適配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是螺紋接口型適配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的兩種實(shí)施例分別進(jìn)行介紹。
實(shí)施例一十字叉絲型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器(如圖1、2)；如圖1、2所示在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管11的兩端分別設(shè)置一個(gè)十字叉絲12，十字叉絲位于透明玻璃(或塑料)的表面，進(jìn)光端玻璃透明，出射端為毛玻璃。兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線重合(或平行)。使用時(shí)，請(qǐng)參閱圖3將此激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器1通過(guò)連接適配裝置2固定在調(diào)準(zhǔn)裝置3之上。調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置，使得光束由一端進(jìn)入(光束的中心盡量的位于叉絲的交點(diǎn)位置)，在裝置的另一端，觀察兩個(gè)叉絲的重合程度。根據(jù)光的直線傳播特性和兩點(diǎn)決定一線的原理，調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置的各個(gè)維度，當(dāng)兩個(gè)叉絲重合時(shí)，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的軸基本上與激光光束的中心光軸平行，調(diào)準(zhǔn)裝置的各個(gè)維度建立了與激光光束的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然后，將光學(xué)器件通過(guò)具有一定精度(因?yàn)槭穷A(yù)對(duì)準(zhǔn)，所以對(duì)精度要求不是很高)的連接適配裝置固定到調(diào)準(zhǔn)裝置之上。此時(shí)，光學(xué)元件的光軸方向基本與激光光束方向一致。接著進(jìn)行精調(diào)準(zhǔn)已達(dá)到最佳狀態(tài)。此例只對(duì)俯仰的預(yù)校準(zhǔn)作用明顯，而對(duì)于橫向位置的校準(zhǔn)精度很低。
實(shí)施例二可變光闌型激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器(如圖4)；
如圖4所示在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管41的兩端分別設(shè)置一個(gè)光闌42(光闌通光口徑的調(diào)節(jié)范圍0.8～10mm)，兩光闌中心的連線與直管的軸線重合(或平行)。使用時(shí)，請(qǐng)參閱圖5將此激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器4通過(guò)連接適配裝置5固定在調(diào)準(zhǔn)裝置6之上。調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置，使得光束通過(guò)其中一個(gè)光闌，在裝置的另一端，使用功率探測(cè)器探測(cè)輸出能量。根據(jù)光的直線傳播特性和兩點(diǎn)決定一線的原理，調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置的各個(gè)維度，當(dāng)探測(cè)得到的功率最大時(shí)，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的軸基本上與激光光束的中心光軸重合，調(diào)準(zhǔn)裝置的各個(gè)維度建立了與激光光束的對(duì)應(yīng)關(guān)系。然后，將光學(xué)器件通過(guò)具有一定精度(因?yàn)槭穷A(yù)對(duì)準(zhǔn)，所以對(duì)精度要求不是很高)的連接適配裝置固定到調(diào)準(zhǔn)裝置之上。此時(shí)，光學(xué)元件的光軸基本與激光光束重合。接著進(jìn)行精調(diào)準(zhǔn)已達(dá)到最佳狀態(tài)。此例無(wú)論是對(duì)于俯仰還是橫向的預(yù)校準(zhǔn)都很有利。
在調(diào)節(jié)的最初階段，可以將光闌的通光口徑調(diào)的大一些，大幅度的粗調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置，使得激光光束同時(shí)通過(guò)兩個(gè)光闌。此時(shí)，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的軸與光束的光軸大體重合，但與理想相差很遠(yuǎn)。之后，可以通過(guò)不斷的減小兩個(gè)光闌的通光口徑和調(diào)節(jié)調(diào)準(zhǔn)裝置的交替操作，來(lái)使調(diào)節(jié)的精度逐漸的提高。為了得到更高的調(diào)準(zhǔn)精度，光闌的通光口徑可以調(diào)節(jié)到比實(shí)際光束直徑還小。
激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的俯仰調(diào)準(zhǔn)精度與其有效長(zhǎng)度是成正比的關(guān)系(十字叉絲型的激光光束預(yù)對(duì)準(zhǔn)器也有相同的性質(zhì))。這里所說(shuō)的有效長(zhǎng)度是指兩個(gè)光闌(或十字叉絲)之間的距離。預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，預(yù)對(duì)準(zhǔn)精度越高。所以，可以通過(guò)增加預(yù)對(duì)準(zhǔn)器的長(zhǎng)度來(lái)增加預(yù)對(duì)準(zhǔn)的精度。但是長(zhǎng)度的增加收到其自身重量的限制，過(guò)重的預(yù)對(duì)準(zhǔn)器會(huì)增大調(diào)節(jié)裝置負(fù)重前后某些維度的位置差，尤其是對(duì)于俯仰方向。這會(huì)使得預(yù)對(duì)準(zhǔn)器失去其應(yīng)有的作用。再者，此對(duì)準(zhǔn)器是用來(lái)進(jìn)行低精度的與對(duì)準(zhǔn)，所以長(zhǎng)度不必很長(zhǎng)(10cm左右)。
需要注意的是1.為了降低預(yù)準(zhǔn)直器自身重量對(duì)調(diào)準(zhǔn)裝置的影響，預(yù)準(zhǔn)直器可以采用工程塑料等一些較為輕便的材料。
2.預(yù)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)直器與調(diào)節(jié)裝置之間的連接是通過(guò)一個(gè)適配器實(shí)現(xiàn)地。適配器與預(yù)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)直器的接口采用固定形式和尺寸的接口，而與調(diào)準(zhǔn)裝置的連接端可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定。利用適配器的優(yōu)點(diǎn)在于可以根據(jù)具體實(shí)際的試驗(yàn)設(shè)備的接口形式而選用或設(shè)計(jì)制作相應(yīng)尺寸和形式的調(diào)準(zhǔn)裝置端接口。例如適配器可以設(shè)計(jì)為用螺紋或螺絲固定的適配器，如圖6、7所示。
綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)十字叉絲，十字叉絲位于透明玻璃的表面，進(jìn)光端玻璃透明，出射端為毛玻璃；兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于該兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線平行重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于該中空直管為塑料。
4.一種激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)光闌，兩光闌中心的連線與直管的軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于該兩光闌中心的連線與直管的軸線重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器，其特征在于該光闌通光口徑的調(diào)節(jié)范圍0.8～10mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用領(lǐng)域，特別是激光光路預(yù)對(duì)準(zhǔn)器。它是在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)十字叉絲，十字叉絲位于透明玻璃的表面，進(jìn)光端玻璃透明，出射端為毛玻璃；兩十字叉絲中心的連線與直管的軸線平行。或是在一段具有一定長(zhǎng)度的中空直管的兩端分別設(shè)置一個(gè)光闌，兩光闌中心的連線與直管的軸線平行。主要解決現(xiàn)有調(diào)準(zhǔn)方法需要利用光學(xué)系統(tǒng)可以利用光學(xué)性質(zhì)先進(jìn)行粗校準(zhǔn)再進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，以致于工作效率降低的技術(shù)問(wèn)題，利用此工具可以大大降低光學(xué)系統(tǒng)的裝調(diào)的難度，提高工作效率。
文檔編號(hào)G02B27/30GK1658018SQ200510024169
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者劉暢 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司