一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置。它包括光学部分和机械部分，所述光纤接头一端用于连接光纤头，所述第一平凸透镜和平凹柱面镜间隔安装于光纤接头的空腔内部，所述端盖和固定套筒套于光纤接头外部，所述螺纹套筒套于固定套筒外部，所述螺纹套筒与光纤接头之间通过穿过固定套筒的T型螺纹连接；所述平凸柱面镜和第二平凸透镜间隔安装于调节套筒的空腔内部，所述平凹透镜安装于平凹透镜座的空腔内部，调节套筒另一端与平凹透镜座螺纹连接。本发明专利技术可以快速将激光器输出的圆形光束转变成椭圆形光束；整体调节简单易行，可有效提高生产成本和生产效率；能实现对不同形状物体的加工要求，大大提高了加工质量水平。

An adjusting device for converting a circular beam into an elliptical beam

The invention discloses an adjusting device for converting a circular beam into an elliptical beam. It includes an optical part and a mechanical part. One end of the optical fiber joint is used to connect the optical fiber head. The first flat convex lens and concave cylindrical mirror are spaced in the cavity of the optical fiber joint. The end cap and the fixing sleeve are sleeved outside the optical fiber joint. The threaded sleeve is sleeved outside the fixing sleeve. The threaded sleeve and the optical fiber joint pass through the T-thread of the fixing sleeve. The flat-convex cylindrical mirror and the second flat-convex lens are arranged in the cavity of the adjusting sleeve, the flat-concave lens is arranged in the cavity of the flat-concave lens seat, and the other end of the adjusting sleeve is threaded to the flat-concave lens seat. The invention can quickly transform the circular beam output by the laser into an elliptical beam; the overall adjustment is simple and easy, and the production cost and efficiency can be effectively improved; the processing requirements for different shapes of objects can be realized, and the processing quality level can be greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置
本专利技术属于激光应用
，具体涉及一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置。
技术介绍
激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发眀。激光是20世纪60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展执着迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。其中激光在工业生产中，不同形状的加工物体及物体最终的加工质量水平，需要使用不同形状、不同大小及不同密度的光斑来完成。而目前激光器输出的光束一般都是圆形光束，这就需要一种调整方法来完成激光光束的调整。目前常见的调整方法一般组成(专利公开号CN207067543U)如图1所示，该系统包括在同一光路上设置的激光二极管5、非球面镜6、至少各一对棱镜对3和柱面镜对4，由激光二极管5发出的不同椭圆度的激光，经非球面镜6准直后形成平行光束，平行光束再通过至少一对棱镜3和一对柱面镜4对整形转换，得到高椭圆的准直激光束。柱面镜对4包括平凹柱面镜41和平凸柱面镜42，棱镜对3可以设置于非球面镜6和平凹柱面镜41之间(图1所示)，或者设置于平凸柱面镜42的后方，或者设置于平凹柱面镜41和平凸柱面镜42之间。此方法的优点是可对非均匀光源进行整形而得到高椭圆度的激光束，提高产品的一致性。但此方法在同一光路上的各光学器件不在同一个直线光轴上，棱镜对3的位置有几种不同的放置方式，在不同的位置还要对棱镜组3中的每个棱镜的角度和棱镜之间的距离进行调整，并且还要调整凹柱面镜41和凸柱面镜42之间的距离。这一系列的调整并没有给出一个详细的调整方式和机械调整装置，光路看似简单，但如若实现这一系列的调整，机械调整装置将会异常的复杂，对加工精度要求将会极高，装置加工难度和成本都将会很高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置。本专利技术采用的技术方案是：一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置及方法，包括用于对激光束进行转换的光学部分和用于安装光学部分的机械部分，所述光学部分包括依次同轴布置的第一平凸透镜、平凹柱面镜、平凸柱面镜、第二平凸透镜和平凹透镜，所述机械部分包括光纤接头、螺纹套筒、固定套筒、调节套筒、平凹透镜座，所述光纤接头一端用于连接光纤头，所述第一平凸透镜和平凹柱面镜间隔安装于光纤接头的空腔内部，所述端盖和固定套筒套于光纤接头外部，所述螺纹套筒套于固定套筒外部，螺纹套筒两端分别通过端盖和固定套筒外侧面限位，所述螺纹套筒与光纤接头之间通过穿过固定套筒的T型螺纹连接；所述平凸柱面镜和第二平凸透镜间隔安装于调节套筒的空腔内部，所述平凹透镜安装于平凹透镜座的空腔内部，所述调节套筒一端与固定套筒另一端之间设有用于对调节套筒进行轴向限位第二限位结构，调节套筒另一端与平凹透镜座螺纹连接。进一步地，所述端盖一端与固定套筒一端固定连接，端盖一端端面贴合螺纹套筒端面，端盖另一端外表面设有用于与激光设备连接的外螺纹。进一步地，所述螺纹套筒一端设有齿形结构，所述固定套筒与螺纹套筒一端配合的侧面上沿轴向开有小孔，所述小孔内设置弹簧，弹簧端部固定钢珠，所述钢珠与齿形结构配合连接。进一步地，所述齿形结构包括间隔布置的齿形凸起，相邻齿形凸起之间形成齿形凹槽，所述钢珠位于其中一个齿形凹槽内。进一步地，所述固定套筒上与螺纹套筒配合的位置设有腰型孔，所述光纤接头表面设有凹坑，所述T型螺纹一端穿过所述腰型孔插入所述凹坑内，T型螺纹另一端位于腰型孔内且与螺纹套筒内壁螺纹连接。进一步地，所述T型螺纹包括一体化连接的连接部和导向部，所述连接部穿过所述腰型孔插入光纤接头上的凹坑内，所述导向部表面设有用于与螺纹套筒连接的导向部外螺纹，导向部侧面包括相对布置的平侧面和相对布置的圆端面，所述平侧面与腰型孔侧面配合，所述圆端面用于与腰型孔端面配合。进一步地，所述固定套筒另一端设有防脱盖，所述防脱盖套于调节套筒外部，防脱盖与固定套筒固定连接，防脱盖的外部侧平面贴合固定套筒的端部平面，防脱盖的内部侧平面用于限制调节套筒轴向移动，防脱盖的内部侧平面与调节套筒外部侧平面之间设有间隙。进一步地，所述第一平凸透镜和平凹柱面镜通过压圈安装于光纤接头的空腔内部，第一平凸透镜凸面与平凹柱面镜凹面相对布置，第一平凸透镜与平凹柱面镜之间通过隔圈隔开。进一步地，所述光纤接头的空腔内部设置平凹柱面镜座，平凹柱面镜座一端贴合隔圈、另一端贴合压圈，所述平凹柱面镜座为圆筒结构，平凹柱面镜座左段内壁直径大于平凹柱面镜座右段内壁直径，所述平凹柱面镜安装于平凹柱面镜座左段内壁与平凹柱面镜座右段端面之间形成的空腔内，平凹柱面镜座左段上设有多个第一槽口。进一步地，所述平凸柱面镜和第二平凸透镜分别通过平凸柱面镜座和平凸透镜座安装于调节套筒内部，平凸柱面镜凸面与第二平凸透镜平面相对布置，平凸柱面镜座一端贴合调节套筒内部端面、另一端贴合平凸透镜座一端面，平凸透镜座另一端与调节套筒内壁固定连接。进一步地，所述平凸柱面镜座为圆筒结构，平凸柱面镜座左段内壁直径小于平凸柱面镜座右段内壁直径，所述平凸柱面镜安装于平凸柱面镜座右段内壁与平凸柱面镜座左段端面之间形成的空腔内，平凸柱面镜座右段上设有多个第二槽口。进一步地，所述平凸透镜座为圆筒结构，平凸透镜座的端部设有凸环，所述凸环内径大于平凸透镜座内径，所述第二平凸透镜安装于凸环内壁与平凸透镜座端面之间形成的空腔内，凸环上设有多个第三槽口。进一步地，所述平凹透镜座内部包括沿轴向布置的第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内壁设有用于与调节套筒连接的内螺纹，所述平凹透镜固定于第二空腔内，平凹透镜凹面与第二平凸透镜凸面相对布置，第二空腔内壁设有多个第四槽口。进一步地，所述平凹透镜座上开有螺钉孔，螺钉孔内设置平头螺钉，平头螺钉端部紧贴调节套筒表面。更进一步地，所述调节套筒一端与固定套筒另一端配合的面为台阶面，所述固定套筒另一端设有固定套筒内螺孔和尖头紧定螺钉，所述调节套筒外表面沿圆周设有一圈V型槽，所述尖头紧定螺钉穿过固定套筒内螺孔插入V型槽内形成所述第二限位结构。本专利技术将光学部分的各个镜片安装于机械部分内部，各镜片处于一种封闭状态，当要调节需要的光束时，只需要在外面进行旋转螺纹套筒、调节套筒、平凹透镜座即可，调节的时候，不会影响到内部光学器件的洁净程度。本专利技术通过光纤接头、固定套筒、调节套筒等结构的配合实现将激光器输出的圆形光束转变成椭圆形光束，结构紧凑，调节操作简单、易行，可有效提高生产成本和生产效率；本专利技术能随意改变椭圆光束形状，可实现对不同形状物体的加工要求，大大提高了加工质量水平。附图说明图1为现有技术调整方法的示意图。图2为本专利技术调整装置的立体图。图3为本专利技术调整装置的剖面图。图4为本专利技术调整装置的详细标号结构示意图。图5为本专利技术光学部分整体示意图。图6为本专利技术光纤接头结构示意图。图7为本专利技术螺纹套筒结构示意图。图8为本专利技术T型螺纹结构示意图。图9为本专利技术光纤接头、T型螺纹和固定套筒装配在一起的结构示意图。图10为本专利技术调节套筒结构示意图。图11为本专利技术防脱盖结构示意图。图12为本专利技术平凹柱面镜座结构示意图。图13为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：包括用于对激光束进行转换的光学部分(2)和用于安装光学部分的机械部分(1)，所述光学部分(2)包括依次同轴布置的第一平凸透镜(201)、平凹柱面镜(202)、平凸柱面镜(203)、第二平凸透镜(204)和平凹透镜(205)，所述机械部分(1)包括光纤接头(101)、螺纹套筒(103)、固定套筒(105)、调节套筒(108)和平凹透镜座(112)，所述光纤接头(101)一端用于连接光纤头，所述第一平凸透镜(201)和平凹柱面镜(202)间隔安装于光纤接头(101)的空腔内部，所述端盖(102)和固定套筒(105)套于光纤接头(101)外部，所述螺纹套筒(103)套于固定套筒(105)外部，螺纹套筒(103)两端分别通过端盖(102)和固定套筒(105)外侧面限位，所述螺纹套筒(103)与光纤接头(101)之间通过穿过固定套筒的T型螺纹(104)连接；所述平凸柱面镜(203)和第二平凸透镜(204)间隔安装于调节套筒(108)的空腔内部，所述平凹透镜(205)安装于平凹透镜座(112)的空腔内部，所述调节套筒(108)一端与固定套筒(105)另一端之间设有用于对调节套筒进行轴向限位第二限位结构，调节套筒(108)另一端与平凹透镜座(112)螺纹连接。...

【技术特征摘要】
1.一种将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：包括用于对激光束进行转换的光学部分(2)和用于安装光学部分的机械部分(1)，所述光学部分(2)包括依次同轴布置的第一平凸透镜(201)、平凹柱面镜(202)、平凸柱面镜(203)、第二平凸透镜(204)和平凹透镜(205)，所述机械部分(1)包括光纤接头(101)、螺纹套筒(103)、固定套筒(105)、调节套筒(108)和平凹透镜座(112)，所述光纤接头(101)一端用于连接光纤头，所述第一平凸透镜(201)和平凹柱面镜(202)间隔安装于光纤接头(101)的空腔内部，所述端盖(102)和固定套筒(105)套于光纤接头(101)外部，所述螺纹套筒(103)套于固定套筒(105)外部，螺纹套筒(103)两端分别通过端盖(102)和固定套筒(105)外侧面限位，所述螺纹套筒(103)与光纤接头(101)之间通过穿过固定套筒的T型螺纹(104)连接；所述平凸柱面镜(203)和第二平凸透镜(204)间隔安装于调节套筒(108)的空腔内部，所述平凹透镜(205)安装于平凹透镜座(112)的空腔内部，所述调节套筒(108)一端与固定套筒(105)另一端之间设有用于对调节套筒进行轴向限位第二限位结构，调节套筒(108)另一端与平凹透镜座(112)螺纹连接。2.根据权利要求1所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述端盖(102)一端与固定套筒(105)一端固定连接，端盖(102)一端端面贴合螺纹套筒端面(103-1)，端盖(102)另一端外表面设有用于与激光设备连接的外螺纹(102-4)。3.根据权利要求1所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述螺纹套筒(103)一端设有齿形结构(103-3)，所述固定套筒(105)与螺纹套筒(103)一端配合的侧面上沿轴向开有小孔(105-2)，所述小孔(105-2)内设置弹簧(107)，弹簧(107)端部固定钢珠(106)，所述钢珠(106)与齿形结构(103-3)配合连接。4.根据权利要求3所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述齿形结构(103-3)包括间隔布置的齿形凸起(103-3-2)，相邻齿形凸起(103-3-2)之间形成齿形凹槽(103-3-1)，所述钢珠(106)位于其中一个齿形凹槽(103-3-1)内。5.根据权利要求1所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述固定套筒(105)上与螺纹套筒配合的位置设有腰型孔(105-5)，所述光纤接头(101)表面设有凹坑(101-6)，所述T型螺纹(104)一端穿过所述腰型孔(105-5)插入所述凹坑(101-6)内，T型螺纹(104)另一端位于腰型孔(105-5)内且与螺纹套筒(103)内壁螺纹连接。6.根据权利要求5所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述T型螺纹(104)包括一体化连接的连接部(104-1)和导向部(104-2)，所述连接部(104-1)穿过所述腰型孔插入光纤接头上的凹坑(101-6)内，所述导向部(104-2)表面设有用于与螺纹套筒连接的导向部外螺纹(104-3)，导向部(104-2)侧面包括相对布置的平侧面(104-5)和相对布置的圆端面(104-4)，所述平侧面(104-5)与腰型孔侧面(105-1)配合，所述圆端面(104-4)用于与腰型孔端面(105-4)配合。7.根据权利要求1所述的将圆形光束转变成椭圆形光束的调整装置，其特征在于：所述固定套筒(105)...

【专利技术属性】
技术研发人员：任振红，
申请(专利权)人：武汉凌云光电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42