一种全立双杆式光学元件定位调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于光学器件领域，公开了一种结构紧凑的全立双杆式光学元件定位调节装置，包括光学元件定位组件和光学元件调节组件；光学元件定位组件包括：底部固定件、转接固定件、方形固定件、刚性支撑杆，底部固定件的上表面和方形固定件的第一方向上的上表面均设置有两个用于与刚性支撑杆配合的第一柱面凹槽；转接固定件上设置有用于与方形固定件连接的连接孔和两个与刚性支撑杆的截面匹配的杆孔；光学元件调节组件的底部设置有两个用于与刚性支撑杆配合的第二柱面凹槽，光学元件调节组件通过螺丝与底部固定件或方形固定件固定连接，且光学调节组件上的第二柱面凹槽用于与刚性支撑杆配合。本发明专利技术结构紧凑，调节方便，设计合理。

【技术实现步骤摘要】
一种全立双杆式光学元件定位调节装置
本专利技术属于光学器件领域，具体涉及一种全立双杆式光学元件定位调节装置。
技术介绍
伴随着量子光学、光遗传学以及光学通信等领域的快速发展，借助相干光以及非相干光进行光学成像、光学传感和光谱分析等，已经成为产业集团和科研院所所必须的支撑力量。这一系列精密技术的发展离不开高质量的光学元件和相对应固定安装调节组件。稳定而又高效的光学元件定位调节组件可以极大的帮助和促进相关产业技术的提高与发展。通常，光学元件定位调节组件需要实现针对不同光学元件的稳定固定、精细调节甚至于在升级光学系统时的快速更换，这些光学元件包括但不限于反射镜、透镜、波片、二向色镜、整形棱镜、立方体分光棱镜、里斯利棱镜、光电探测器、光学隔离器、光束聚焦系统和光纤等。一般情况下，光学元件的固定安装分别由可精细调节的光学调整架和安装定位的稳定安装座组成。之前，光学元件的定位调节组件主要有两种类型。第一种由多维度可调的光学调整架以及实心的安装座或接杆式安装座组成，通过压脚固定在光学面包板上组成光学系统。该类型的光学调节架的调节旋钮通常设置在水平于光学面包板的方向，搭建光路时所需空间较大，受此影响光学装置往往庞大且空间利用率低，为光学向实际的产业化应用设置了障碍。虽然可以满足精密调节光路的需求，但底座与光学面包板没有直接的定位固定，在升级调节光路时，更换的光学元件无法准确复位，直接影响了光学装置更新换代的速度。第二种由四根钢制的固定杆和对应有四个通孔的光学元件安装固定板组成，形成一套可准确固定光学元件相对位置的笼式结构。该类型的光学元件固定安装调节组件虽然可准确固定光学元件的相对位置，但拆卸组装复杂，需要更换所构建的系统中的一个固定板组件时，需要拆卸钢制固定杆同方向的大部分组件，极大的提高了光学装置的重建难度，在对相对位置要求精度极高的光学系统中，不利于现象的重复性。另外值得注意的是，受笼式系统四根钢制固定杆与安装固定板通孔结构的限制，笼式结构往往无法直接设置可供微米级精密调节的机构。加上制造所有结构时均存在的应力释放问题与温度造成的金属结构的形变，这意味着光学光路在大部分情况下不是足够稳定，而笼式结构无法提供光学光路更精密的调节，这直接的降低了在生产制造与科学研究中的光学系统的精度的提高。因此，尤其需要适合光学系统快速更新换代的光学元件定位调节组件，同时可以满足高精密调节度、高空间利用率、易于调节更换、与现有系统高兼容和更为良好的组装拓展性的光学元件定位调节组件。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，旨在提供一种全立双杆式光学元件定位调节装置，在满足光学元件高精密调节度与高定位稳定度的同时，可以提高光学系统中光学元件调节定位机构空间利用率与操作更换难度，同时有高的拓展度。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种全立双杆式光学元件定位调节装置，包括光学元件定位组件和光学元件调节组件；所述光学元件定位组件包括：底部固定件、转接固定件、方形固定件、刚性支撑杆，所述底部固定件的上表面和方形固定件的第一方向上的上表面均设置有两个用于与所述刚性支撑杆配合的第一柱面凹槽；所述转接固定件上设置有用于与所述方形固定件连接的连接孔；所述转接固定件上还设置有两个与刚性支撑杆的截面匹配的杆孔，所述杆孔上方设置有第一螺纹顶孔，所述螺纹顶孔内设置有用于固定所述杆孔内的刚性支撑杆的顶丝；所述转接固定件上设置有固定螺纹孔，用于将装置整体进行固定；所述光学元件调节组件的底部设置有两个用于与所述刚性支撑杆配合的第二柱面凹槽，所述光学元件调节组件通过螺丝与所述底部固定件或方形固定件固定连接，且所述光学调节组件上的第二柱面凹槽与所述底部固定件或方形固定件配合将所述刚性支撑杆夹紧固定。所述光学元件调节组件包括双杆固定圈、立式三轴镜架、立式棱镜镜架、立式旋转调节镜架和立式三轴光纤耦合头中的一种或多种中的一个或多个，所述双杆固定圈、立式三轴镜架、立式棱镜镜架、立式旋转调节镜架和立式三轴光纤耦合头的底部均设置有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件或方形固定件固定的螺纹孔。所述双杆固定圈中心设置有通光螺纹孔，顶部设置有用于安装紧定螺丝的第二螺纹顶孔。所述立式棱镜镜架包括棱镜镜架后板、棱镜镜架前板、压臂支撑杆、棱镜压臂和用于放置棱镜的棱镜固定板，所述棱镜镜架前板通过弹簧与所述棱镜镜架后板连接，并通过调节螺丝形成三维调节机构，所述棱镜镜架后板底部设置有有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件或方形固定件固定的螺纹孔，所述棱镜固定板固定设置在所述棱镜镜架前板上，所述压臂支撑杆底部竖直固定设置在所述棱镜镜架前板一侧，所述棱镜压臂固定在所述压臂支撑杆顶部，其上安装有用于固定棱镜的顶丝。所述立式旋转调节镜架包括：立式旋转调节镜架主体，齿轮码盘和后盘，立式旋转调节镜架主体底部设置有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件或方形固定件固定的螺纹孔；所述后盘前端内嵌在所述立式旋转调节镜架主体内，所述齿轮码盘后端内嵌在所述后盘内；齿轮码盘中心设置有用于安装光学器件的螺纹孔，前端面设置有角度刻度，前端与后端之间的斜坡面上设置有用于与固定在所述立式旋转调节镜架主体（上的锥形粗调齿轮配合的齿状结构；所述立式旋转调节镜架主体的圆周表面上的缺口处设置有固定在后盘上的粗细调切换螺丝，所述粗细调切换螺丝用于顶紧所述齿轮码盘使其与齿轮码盘相对固定；所述立式旋转调节镜架主体上还设置有通过螺纹设置的细调结构，后盘上设置有位于细调结构底部的旋转控制杆，所述立式旋转调节镜架主体内设置有位于旋转控制杆底部的复位弹簧，细调结构与复位弹簧相配合，通过控制旋转控制杆的位置进而带动所述后盘旋转。所述立式三轴光纤耦合头包括：前固定底板、光纤固定板、耦合头主壳、耦合头调节板、密封片和前固定板，所述前固定底板和前固定板底部均设置有的第二柱面凹槽所述前固定板与所述前固定底板的一端固定连接，用于供FC口光纤插拔的光纤固定板固定设置在所述耦合头主壳上，所述耦合头主壳顶部设置有三个沿竖直方向设置的光纤精密调节螺丝，光纤精密调节螺丝底部设置有定位调节球，所述耦合头主壳侧壁设置有用于放置所述定位调节球的滑槽，所述耦合头调节板中心设置有螺纹透镜，所述耦合头调节板背部设置有用于与所述定位调节球配合的斜面滑槽凸起，所述耦合头调节板通过定位弹簧和定位弹簧支撑棒与所述耦合头主壳连接，环形的密封片粘合在所述耦合头调节板的前端面上，用于密封耦合头光学出光位置形成准密闭结构；所述耦合头主壳通过螺丝与所述前固定板固定连接。所述立式三轴镜架包括三轴镜架后板，三轴镜架前板和三个沿竖直方向设置精密调节螺丝，所述三轴镜架前板通过弹簧和弹簧固定棒设置在三轴镜架后板上，所述精密调节螺丝通过螺纹设置在所述三轴镜架后板上，并且其端部设置有定位调节球，三轴镜架后板上设置有三个用于容纳精密调节螺丝和定位调节球的调节滑槽，所述三轴镜架前板上设置有三个用于与定位调节球配合的调节凸起。所述方形固定件的第二方向的上表面上也设置有第一柱面凹槽；所述方形固定件的四个侧面均设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，包括光学元件定位组件和光学元件调节组件；/n所述光学元件定位组件包括：底部固定件（1）、转接固定件（2）、方形固定件（3）、刚性支撑杆（10），所述底部固定件（1）的上表面和方形固定件（3）的第一方向上的上表面均设置有两个用于与所述刚性支撑杆（10）配合的第一柱面凹槽；所述转接固定件（2）上设置有用于与所述方形固定件（3）连接的连接孔（202）；所述转接固定件（2）上还设置有两个与刚性支撑杆（10）的截面匹配的杆孔（201），所述杆孔（201）上方设置有第一螺纹顶孔（203），所述螺纹顶孔（203）内设置有用于固定所述杆孔（201）内的刚性支撑杆（10）的顶丝；所述转接固定件（2）上设置有固定螺纹孔（204），用于将装置整体进行固定；/n所述光学元件调节组件的底部设置有两个用于与所述刚性支撑杆（10）配合的第二柱面凹槽，所述光学元件调节组件通过螺丝与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）固定连接，且所述光学调节组件上的第二柱面凹槽与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）配合将所述刚性支撑杆（10）夹紧固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，包括光学元件定位组件和光学元件调节组件；
所述光学元件定位组件包括：底部固定件（1）、转接固定件（2）、方形固定件（3）、刚性支撑杆（10），所述底部固定件（1）的上表面和方形固定件（3）的第一方向上的上表面均设置有两个用于与所述刚性支撑杆（10）配合的第一柱面凹槽；所述转接固定件（2）上设置有用于与所述方形固定件（3）连接的连接孔（202）；所述转接固定件（2）上还设置有两个与刚性支撑杆（10）的截面匹配的杆孔（201），所述杆孔（201）上方设置有第一螺纹顶孔（203），所述螺纹顶孔（203）内设置有用于固定所述杆孔（201）内的刚性支撑杆（10）的顶丝；所述转接固定件（2）上设置有固定螺纹孔（204），用于将装置整体进行固定；
所述光学元件调节组件的底部设置有两个用于与所述刚性支撑杆（10）配合的第二柱面凹槽，所述光学元件调节组件通过螺丝与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）固定连接，且所述光学调节组件上的第二柱面凹槽与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）配合将所述刚性支撑杆（10）夹紧固定。


2.根据权利要求1所述的一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，所述光学元件调节组件包括双杆固定圈（5）、立式三轴镜架（6）、立式棱镜镜架（7）、立式旋转调节镜架（8）和立式三轴光纤耦合头（9）中的一种或多种中的一个或多个，所述双杆固定圈（5）、立式三轴镜架（6）、立式棱镜镜架（7）、立式旋转调节镜架（8）和立式三轴光纤耦合头（9）的底部均设置有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）固定的螺纹孔。


3.根据权利要求2所述的一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，所述双杆固定圈（5）中心设置有通光螺纹孔（502），顶部设置有用于安装紧定螺丝（506）的第二螺纹顶孔（505）。


4.根据权利要求2所述的一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，所述立式棱镜镜架（7）包括棱镜镜架后板（701）、棱镜镜架前板（702）、压臂支撑杆（704）、棱镜压臂（705）和用于放置棱镜的棱镜固定板（706），所述棱镜镜架前板（702）通过弹簧与所述棱镜镜架后板（701）连接，并通过调节螺丝（703）形成三维调节机构，所述棱镜镜架后板（701）底部设置有有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）固定的螺纹孔，所述棱镜固定板（706）固定设置在所述棱镜镜架前板（702）上，所述压臂支撑杆（704）底部竖直固定设置在所述棱镜镜架前板（702）一侧，所述棱镜压臂（705）固定在所述压臂支撑杆（704）顶部，其上安装有用于固定棱镜的顶丝。


5.根据权利要求2所述的一种全立双杆式光学元件定位调节装置，其特征在于，所述立式旋转调节镜架（8）包括：立式旋转调节镜架主体（801），齿轮码盘（802）和后盘（803），立式旋转调节镜架主体（801）底部设置有第二柱面凹槽和用于与所述底部固定件（1）或方形固定件（3）固定的螺纹孔；所述后盘（803）前端内嵌在所述立式旋转调节镜架主体（801）内，所述齿轮码盘（802）后端内嵌在所述后盘（803）内；齿轮码盘（802）中心设置有用于安装光学器件的螺纹孔，前端面设置有角度刻度，前端与后端之间的斜坡面（808）上设置有用于与固定在所述立式旋转调节镜架主体（（801）上的锥形粗调齿轮（804）配合的齿状结构；所述立式旋转调节镜架主体（801）的圆周表面上的缺口处（809）设置有固定在后盘（803）上的粗细调切换螺丝（806），所述粗细调切换螺丝（806）用于顶紧所述齿轮码盘（8...

【专利技术属性】
技术研发人员：元晋鹏，董世超，汪丽蓉，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14