一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光腔镜支撑部件设计领域，特别涉及到一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置。包括主体、激光腔镜及背板，其中激光腔镜嵌设于主体内，背板设置于激光腔镜的外侧，并且与主体连接；激光腔镜的曲面工作面通过沿周向分布且与主体连接的球面弹簧销支撑；激光腔镜的底部通过与主体连接的多个球面支撑调整销支撑，主体上部对称设有与激光腔镜侧面接触的两个半球面调整销。本发明专利技术结构简单，加工精度易实现，使用灵活方便，可用于任意激光器的激光腔镜的装调系统中，具有很大的工程实际应用价值。实际应用价值。实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置


[0001]本专利技术涉及激光腔镜支撑部件设计领域，特别涉及到一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置。

技术介绍

[0002]激光腔镜作为激光器的核心部件之一，在激光系统中用于反射激光，主要用于完成激光的受激辐射以及传输，是实现激光器出光的首要前提，同时也对工作镜面面形精度有很高的要求来保证光束质量。
[0003]但在接受激光辐照时，镜面会吸收部分激光转化为热能引起的局部热应力以及热膨胀，再加上镜体在受夹持过程中产生的机械应力致镜体变形等原因导致了镜面辐照区域面形精度降低，从而严重影响光束质量。目前，为了最低限度的减少上述原因导致的面形改变，主要通过表面镀膜来提高反射率，从根本上减少镜面对激光能量的吸收，但随着激光输出功率与出光时间的增大，即使将反射镜吸收损耗降到几个ppm，还是无法避免镜体的温升及热变形。尤其为适应目前激光腔镜大口径、大重量、高精度的面形要求，设计复杂的支撑结构以减小对镜面面形的影响成为解决问题的关键，包括夹持结构设计限制以及主动控制镜面变形等。
[0004]在实际应用中，常采用机械式夹持圆形腔镜，它对热变形的影响实质就是热弹性体的边界条件效应。常用的夹持方式有压弹簧圈法、压板法固定以及三点支撑夹持方式。前两种方式属于端面固定，对于非平面镜的夹持容易产生应力集中，而且容易产生镜面倾斜角，三点支撑夹持方式虽然可以有效减小镜面倾斜从而控制面形变形量，但镜面对称性差，同时需要在镜体侧面开孔，加工过程中易引入残余应力。

技术实现思路
r/>[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供的一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，以避免出现激光腔镜夹持过程中面接触引入的弹性变形导致面形精度下降的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，包括主体、激光腔镜及背板，其中激光腔镜嵌设于主体内，所述背板设置于所述激光腔镜的外侧，并且与所述主体连接；所述激光腔镜的曲面工作面通过沿周向分布且与所述主体连接的球面弹簧销支撑；所述激光腔镜的底部通过与所述主体连接的多个球面支撑调整销支撑，所述主体上部对称设有与所述激光腔镜侧面接触的两个半球面调整销。
[0008]所述主体内沿周向设有第一路水循环通道，所述背板内沿周向设有第二路水循环通道。
[0009]所述主体与所述背板之间设有垫圈，所述垫圈嵌设于所述主体端面上设有的凹槽内。
[0010]所述垫圈的材质采用导热硅胶。
[0011]所述球面弹簧销与所述主体上沿轴向设有的插槽间隙配合，所述球面弹簧销可在所述插槽内沿轴向滑动，所述球面弹簧销与所述激光腔镜的曲面工作面点接触支撑。
[0012]所述球面支撑调整销为均布的两排三列，可以调整所述激光腔镜与所述主体的轴线的平行度。
[0013]两个所述半球面调整销沿径向设置；两个所述半球面调整销与底部的所述球面支撑调整销等间距布设。
[0014]所述背板上沿周向设有多个螺栓沉孔，在多个螺栓沉孔处通过螺栓与所述主体连接。
[0015]所述主体、激光腔镜与背板同轴设置。
[0016]所述主体的底部通过定位销和螺栓连接到光学平台或激光器腔体中。
[0017]本专利技术具有以下优点及有益效果：
[0018]本专利技术中端面曲面镜面采用圆周分布的弹簧球面点接触自适应式支撑，从而避免出现激光腔镜夹持过程中面接触引入的弹性变形导致面形精度下降的问题；腔镜径向位移的调整采用互成120
°
分布的半球面调整销，通过半球面与镜体侧面自适应接触来增加接触摩擦，从而实现端面任意方向的位移调整；并在底端采用多点自适应曲面支撑确保镜体受力均匀，避免产生倾翻力矩而引起的端面弹性变形；主体与背板各有一路水循环来冷却腔镜工作时产生的热量从而避免热膨胀引起的面形改变。
[0019]本专利技术整体装置结构简单，加工精度易实现，使用灵活方便，可用于任意激光器的激光腔镜(平面、曲面均可)的装调系统中，具有很大的工程实际应用价值。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一实施例适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置的结构示意图；
[0021]图2为图1的右视图；
[0022]图3为本专利技术一实施例中第一路水循环的结构示意图；
[0023]图4为本专利技术一实施例中第二路水循环的结构示意图。
[0024]图中：1为主体，2为第一路水循环通道，3为球面弹簧销，4为激光腔镜，5为进出水接头，6为主体定位销孔，7为垫圈，8为背板，9为第二路水循环通道，10为球面支撑调整销，11为半球面调整销，12为螺栓孔，13为第一路水循环进水口,14为第一路水循环出水口，15为第二路水循环进水口，16为第二路水循环出水口，17为螺栓沉孔。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0026]如图1
‑
2所示，本专利技术提供一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，包括主体1、激光腔镜4及背板8，其中激光腔镜4嵌设于主体1内，背板8设置于激光腔镜4的外侧，并且与主体1连接；激光腔镜4的曲面工作面通过沿周向分布且与主体1连接的球面弹簧销3支撑；激光腔镜4的底部通过与主体1连接的多个球面支撑调整销10支撑，主体1上部对称设
有与激光腔镜4侧面接触的两个半球面调整销11。
[0027]本实施例中，主体1、激光腔镜4与背板8同轴设置，主体1通过定位销6和螺栓连接到光学平台或激光器腔体中。
[0028]如图3
‑
4所示，本专利技术的实施例中，主体1内沿周向设有第一路水循环通道2，背板8内沿周向设有第二路水循环通道9。
[0029]如图2所示，本专利技术的实施例中，主体1与背板8之间设有垫圈7，垫圈7嵌设于主体1端面上设有的凹槽内，且通过周向均布螺栓与主体1固接；具体地，垫圈7的材质采用导热硅胶，避免背板8与激光腔镜4硬接触的同时保证激光腔镜4散热的效率。
[0030]本专利技术的实施例中，球面弹簧销3与主体1上沿轴向设有的插槽间隙配合，球面弹簧销3可在插槽内沿轴向滑动，球面弹簧销3与激光腔镜4的曲面工作面点接触支撑。本实施例中，激光腔镜4通过六个均布的球面弹簧销3实现点接触支撑激光腔镜4的曲面工作面。因此，激光腔镜4端面的曲面夹持采用圆周分布的弹簧球面自适应接触，避免引入接触应力集中导致面形精度下降。
[0031]本专利技术的实施例中，球面支撑调整销10为均布的两排三列，可以调整激光腔镜4与主体1的轴线的平行度。在激光腔镜4的底端六点支撑的同时通过微调整六个球面支撑调整销10，实现激光腔镜4与主体1主轴的平行度，确保无倾翻力矩。因此，底端六点弹性支撑避免镜体产生倾翻角，保证镜体与主体的同轴度。
[0032]两个半球面调整销11沿径向设置；两个半球面调整销11与底部的球面支撑调整销本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，其特征在于，包括主体(1)、激光腔镜(4)及背板(8)，其中激光腔镜(4)嵌设于主体(1)内，所述背板(8)设置于所述激光腔镜(4)的外侧，并且与所述主体(1)连接；所述激光腔镜(4)的曲面工作面通过沿周向分布且与所述主体(1)连接的球面弹簧销(3)支撑；所述激光腔镜(4)的底部通过与所述主体(1)连接的多个球面支撑调整销(10)支撑，所述主体(1)上部对称设有与所述激光腔镜(4)侧面接触的两个半球面调整销(11)。2.根据权利要求1所述的适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，其特征在于，所述主体(1)内沿周向设有第一路水循环通道(2)，所述背板(8)内沿周向设有第二路水循环通道(9)。3.根据权利要求1所述的适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，其特征在于，所述主体(1)与所述背板(8)之间设有垫圈(7)，所述垫圈(7)嵌设于所述主体(1)端面上设有的凹槽内。4.根据权利要求3所述的适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，其特征在于，所述垫圈(7)的材质采用导热硅胶。5.根据权利要求1所述的适用于高精度曲面激光腔镜的夹持调整装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，李刚，公发全，刘锐，金玉奇，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：