平面薄板光学元件的夹具和装夹方法技术

一种平面薄板光学元件的夹具和装夹方法，该夹具的构成包括镜框、法兰底条、平面薄板光学元件、衬垫、压板、圆柱头螺钉、蝶形垫片和内六角螺钉。本发明专利技术利用金属结构直接装夹，避免了使用有机材料，不会因为激光杂散光辐照而产生污染，同时能够在很大程度上降低对机械加工的精度要求，并且能保证对于大口径平面薄板光学元件在装夹后的装夹变形量远好于现有装夹方法，能实现无应力装夹。可广泛应用于平面薄板元件在光学工程、光学实验装置中的装夹，特别是在真空环境以及洁净度要求高的环境下，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，该夹具的构成包括镜框、法兰底条、平面薄板光学元件、衬垫、压板、圆柱头螺钉、蝶形垫片和内六角螺钉。本专利技术利用金属结构直接装夹，避免了使用有机材料，不会因为激光杂散光辐照而产生污染，同时能够在很大程度上降低对机械加工的精度要求，并且能保证对于大口径平面薄板光学元件在装夹后的装夹变形量远好于现有装夹方法，能实现无应力装夹。可广泛应用于平面薄板元件在光学工程、光学实验装置中的装夹，特别是在真空环境以及洁净度要求高的环境下，具有很强的实用性。【专利说明】
本专利技术涉及光学元件，特别是一种用于，可 广泛应用于平面薄板元件在光学工程、光学实验装置中的装夹，特别是在真空环境以及洁 净度要求高的环境下，此方法尤其能够满足大口径平面薄板光学元件的装夹，并达到无污 染、无应力的要求。
技术介绍
对于平面薄板光学元件，通常定义为镜片外形尺寸与其厚度的比为10:1及以上， 此范围均属于薄型光学元件。目前，高功率激光的发展趋势是大口径、高通量、列阵化方向 发展，防止B积分增量过大，薄形光学元件被广范使用，要实现激光高通量传输必须具备一 个洁净、干燥、无污染的环境，传统的有机物无应力装夹显然无法满足该要求。这主要是传 统有机物无应力装夹方式用的是硅胶、真空橡皮或软木等，其在高功率激光直接或间接辐 照下会产生污染物--气溶胶，分布于整个实验环境而对光学元件产生污染，从而使光学 元件在激光辐照下损伤或损伤增长。况且，薄板光学元件的夹具对机械加工要求特别高，通 常加工精度都无法满足装夹薄板光学元件的平面度要求，即对镜面产生应力。所以，薄板光 学元件的装夹方式必须有效解决。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是克服现有机械加工技术的不足，提供一种用于平面薄板光 学元件的夹具和装夹方法，该方法工艺步骤简单、成本低，并能实现无应力装夹，且能在特 殊条件下避免二次污染，具有很强的实用性。 本专利技术的技术解决方案如下： -种平面薄板光学元件的夹具，特点在于其构成包括金属的镜框、法兰底条、衬 垫、压板、圆柱头螺钉、蝶形垫片，内六角螺钉，上述元件的位置关系如下： 待夹持的四边形平面薄板光学元件在通光孔径外应留有一定的周边，供所述的法 兰底条和衬垫贴设，所述的镜框、法兰底条和衬垫的形状与所述的平面薄板光学元件的周 边的形状相同； 所述的法兰底条通过内六角螺钉连接在所述的镜框的内边口，所述的平面薄板光 学元件置于所述的镜框和法兰底条上，再放上衬垫，所述的圆柱头螺钉穿过蝶形垫片和压 板将所述的衬垫和所述的镜框连接在一起，使所述的衬垫和法兰底条与所述的平面薄板光 学元件的两面精密贴合。 所述的用于平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的平面薄板光学元件形状 为正方形或长方形。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的法兰底条是通过内六角螺钉 安装在镜框的边框上，镜框的每条边安装一条法兰底条。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的法兰底条的两端分别有一个 凸台，该凸台的长度一般为该条边长的1/10。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的每根衬垫的两端分别有一个 衬垫凸台，该衬垫凸台的长度一般为该条边长的1/10,所述的衬垫凸台的位置与所述的法 兰底条的凸台位置相对应。 根据权利要求1所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的压板位于所 述的衬垫凸台的位置内侧，压板位置紧贴衬垫凸台位置，但不重叠，对于四边形平面薄板光 学兀件共有八个压板。 所述的平面薄板光学元件的夹具对平面薄板光学元件的装夹方法，其特征在于该 方法包括下列步骤： ①内六角螺钉将法兰底条与镜框贴合安装； ②在0级大理石平面上用千分表测试四条法兰底条的八个凸台，修正凸台，使其 等1? ; ③0级大理石平面上用千分表测试衬垫的八个衬垫凸台，修正衬垫凸台，使其等 商； ④将平面薄板光学元件放入安装有法兰底条的镜框中； ⑤将所述的衬垫放在所述的平面薄板光学元件的上方，使平面薄板光学元件在法 兰底条和衬塾之间； ⑥圆柱头螺钉穿过蝶形垫片和压板将衬垫和镜框连接在一起，旋转圆柱头螺钉使 蝶形垫片的变形量约为60% -70%，即所述的平面薄板光学元件紧密贴合于法兰底条和衬 垫之间。 本专利技术的技术效果： 由于本专利技术利用金属结构直接装夹，避免了使用有机材料，不会因为激光杂散光 辐照而产生污染，同时能够在很大程度上降低对机械加工的精度要求，并且能保证对于大 口径平面薄板光学元件在装夹后的装夹变形量远好与现有装夹方法，能实现无应力装夹。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术平板光学元件的夹具的结构主视图 图2是本专利技术平板光学元件的夹具的结构左视图 图3是本专利技术平板光学元件的夹具的放大结构图 图4是本专利技术平板光学元件的夹具的结构后视图 图5是本专利技术中的法兰底条结构图 图6是本专利技术中的镜框、法兰底条的安装结构图 【具体实施方式】 下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不应以此限制本专利技术的保护范 围。 本实施例安装的平面薄板光源元件长宽尺寸分别为380mmX 380mm，厚度为10mm， 通光孔径为370_X 370mm该尺寸属于超薄板光学元件。 先请参阅图1，图1是本专利技术平板光学元件的夹具的结构主视图，图2是左视图，由 图中可见，本专利技术平面薄板光学元件的夹具，其构成包括金属的镜框1、法兰底条2、衬垫4、 压板5、圆柱头螺钉6、蝶形垫片7,内六角螺钉8,上述元件的位置关系如下： 待夹持的四边形平面薄板光学元件3在通光口径外应留有每边5_供所述的法兰 底条2和衬垫4贴设，所述的镜框1、法兰底条2和衬垫4的形状与所述的平面薄板光学元 件3的周边的形状相同； 所述的法兰底条2通过内六角螺钉8连接在所述的镜框1的内边口，所述的平面 薄板光学元件3置于所述的镜框1和法兰底条2上，再放上衬垫4,所述的圆柱头螺钉6穿 过蝶形垫片7和压板5将所述的衬垫4和所述的镜框1连接在一起，使所述的衬垫4和法 兰底条2与所述的平面薄板光学元件3的两面精密贴合，见图3、图4。 所述的用于平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的平面薄板光学元件3形 状为正方形或长方形，本实施例是以长宽分别为380mm和380mm的长方形平面薄板光学元 件为例。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的法兰底条2是通过内六角螺 钉8安装在镜框1的边框上，镜框1的每条边安装一条法兰底条2。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的法兰底条2的两端分别有一 个凸台，该凸台的长度一般为该条边长的1/10,本实施例中该凸台的长度为长边38_，短 边38_，图5是本专利技术法兰底条结构图，对于四边形平面薄板光学元件的四条法兰底条2共 有八个凸台。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的每根衬垫4的两端分别有一 个衬垫凸台，该衬垫凸台的的长度一般为该条边长的1/10,本实施例中该凸台的长度分别 为38_，所述的衬垫凸台的位置与所述的法兰底条2的凸台位置相对应。 所述的平面薄板光学元件的夹具，其特征在于所述的压板5位于所述的衬垫凸台 位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面薄板光学元件的夹具，特征在于其构成包括金属的镜框(1)、法兰底条(2)、衬垫(4)、压板(5)、圆柱头螺钉(6)、蝶形垫片(7)和内六角螺钉(8)，上述元件的位置关系如下：所述的镜框(1)、法兰底条(2)和衬垫(4)的形状与待夹持的平面薄板光学元件(3)的周边的形状相同，所述的四边形平面薄板光学元件(3)在通光孔径外应留有一定的周边，供所述的法兰底条(2)和衬垫(4)贴设，；所述的法兰底条(2)通过内六角螺钉(8)连接在所述的镜框(1)的内边口，所述的平面薄板光学元件(3)置于所述的镜框(1)和法兰底条(2)上，再放上衬垫(4)，所述的圆柱头螺钉(6)穿过蝶形垫片(7)和压板(5)将所述的衬垫(4)和所述的镜框(1)连接在一起，使所述的衬垫(4)和法兰底条(2)与所述的平面薄板光学元件(3)的两面精密贴合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵平，居玲洁，乔战峰，赵东峰，马晓君，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31