一种基于笼式结构的光学扩束系统技术方案

本实用新型专利技术涉及光纤光栅技术领域，具体为一种基于笼式结构的光学扩束系统，包括安装在反射镜与光阑支架之间的笼式结构，所述笼式结构包括支撑架和安装底座，所述支撑架与安装底座之间通过导杆连接，且支撑架位于导杆的两端，安装底座设置在两个支撑架之间，所述安装底座上设置有同轴的光学器件。本实用新型专利技术通过笼式结构限定光学器件的多方向自由度，使其搭建的光路能够更好的保持同轴性，降低搭建中的调试难度，减小维护的次数与难度，且通过笼式结构实现了光路的集成化，在光路异常状态下能够快速恢复生产的正常运营。够快速恢复生产的正常运营。够快速恢复生产的正常运营。

【技术实现步骤摘要】
一种基于笼式结构的光学扩束系统


[0001]本技术涉及光纤光栅
，具体为一种基于笼式结构的光学扩束系统。

技术介绍

[0002]光纤光栅是最有发展前途、最具代表性和发展最为迅速的光纤无源器件之一，在制作光纤激光器、光纤通信、光纤传感等领域有广阔的应用前景。在光纤光栅的制备中，目前常用的手段是用紫外曝光法制备光纤光栅。但采用紫外曝光法制备光纤光栅存在如下缺陷：
[0003]1.紫外曝光法制备的光纤光栅成品率高，但由于光路器件多，其光路的搭建异常复杂，且后期光路发生使用异常，维护上无法有效实现问题的筛查，只能对光路进行重建，而搭建和维护非常耗时耗力；
[0004]2.光路搭建中采用的都是伽利略式的扩束镜对激光进行扩束，其扩束为X,Y双方向扩束，但实际应用中只需用到一个方向的扩束效果，双向扩束在达到符合使用需求的光斑长度后，易导致光能量密度过小，且由于刻写系统受紫外激光器本身的制约，其激光器输出光斑的能量密度分布本身并不完全均匀，存在两端偏弱的现象，在扩束镜的扩束下，会进一步削弱光能量密度，在写栅过程中会导致光栅两端口处的刻写效果极差，会延长刻写时间甚至是光纤光栅沦为残次品，若增强激光器输出光斑又会导致中间位置光强过大，使光栅中端刻写效果受到影响，这也是光路搭建难度大的原因之一。
[0005]3.若采用单向扩束，理论上可以解决光栅刻写光能量密度不均匀的现象，提升光栅刻写效率，但以现有的光路系统，单向扩束搭建难度较大，不利于实现。为此，我们提出一种基于笼式结构的光学扩束系统。

技术实现思路
<br/>[0006]本技术的目的在于为解决现有光纤光栅刻写系统的光路搭建难度大、刻写效果差的问题，提出了一种运用于光纤光栅刻写系统的笼式结构。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于笼式结构的光学扩束系统，包括安装在反射镜与光阑支架之间的笼式结构，所述笼式结构包括支撑架和安装底座，所述支撑架与安装底座之间通过导杆连接，且支撑架位于导杆的两端，安装底座设置在两个支撑架之间，所述安装底座上设置有同轴的光学器件。
[0008]优选的，所述支撑架和安装底座上分别设有沿轴线对称的通孔，通孔用于安装光学器件。
[0009]优选的，所述通孔的四周设置有螺纹孔，所述螺纹孔用于导杆的安装。
[0010]优选的，所述光学器件采用扩束镜，并通过柔性材料制作的紧固件固定在安装底座上。
[0011]优选的，还包括掩模版支架和光纤夹具座，所述掩模版支架、光纤夹具座与反射镜、笼式结构和光阑支架形成光路。
[0012]优选的，所述支撑架、安装底座与导杆三者之间采用紧定螺钉固定，且紧定螺钉与导杆间含有保护垫。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0014]通过笼式结构限定光学器件的多方向自由度，使其搭建的光路能够更好的保持同轴性，降低搭建中的调试难度，减小维护的次数与难度，且通过笼式结构实现了光路的集成化，在光路异常状态下能够快速恢复生产的正常运营。
附图说明
[0015]图1为本技术安装结构示意图；
[0016]图2为本技术笼式结构示意图；
[0017]图3为本技术安装底座结构示意图；
[0018]图4为本技术导杆结构示意图。
[0019]图中：1、反射镜；2、笼式结构；21、支撑架；22、安装底座；23、光学器件；24、导杆；3、光阑支架；4、掩模版支架；5、光纤夹具座。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]请参阅图1和2所示，一种基于笼式结构的光学扩束系统，包括安装在反射镜1与光阑支架3之间的笼式结构2，掩模版支架4、光纤夹具座5与反射镜1、笼式结构2和光阑支架3形成光路。笼式结构2包括支撑架21和安装底座22，支撑架21与安装底座22之间通过导杆24连接，且支撑架21位于导杆24的两端，安装底座22设置在两个支撑架21之间，安装底座22上设置有同轴的光学器件23。由于导向机构采用多级导向结构，由多导杆24对称式分布，结构上更为稳定，受力更均匀，高精度导杆24能最好的发挥其作用，且不会发生非对称结构所存在的受力不均从而使结构发生变形的隐患。
[0022]如图3所示，支撑架21和安装底座22上分别设有沿轴线对称的通孔，通孔用于安装光学器件23。支撑架21、光学器件23固定底座上分别有四个导杆24孔，采用双向对称布置，从力学的角度，保证静止状态和移动状态下结构的稳定性，尤其是质量较大的器件上，四导杆24结构能更好的保证结构的稳定性，而且多轴导向的方式，在长期使用中，结构也不易发生变形，能够更好的保证产品的长期的一致性，同时减少维护次数。
[0023]如图4所示，导杆24采用防锈和耐腐蚀材料。支撑架21、安装底座22均与导杆24采用高精度的间隙配合，在满足导向精度的前提下，还能满足安装底座22位置的改变的需求，支撑架21、安装底座22与导杆24采用紧定螺钉固定，紧定螺钉与导杆24间含有保护垫片，确保该紧固方式不会破坏机构导杆24的精度。
[0024]光学器件23采用扩束镜，并通过柔性材料制作的紧固件固定在安装底座22上。光学器件23安装底座22与光学器件23的连接采用聚四氟乙烯等柔性材料作为光学器件23的紧固材料，紧固端采用外螺纹方式，在安装底座22上加工内螺纹，通过螺纹紧固方式实现紧
固件与光学件的紧配合，由于采用柔性材料可确保光学器件23的精密度不受影响。
[0025]支撑架21、安装底座22与导杆24三者之间采用紧定螺钉固定，且紧定螺钉与导杆24间含有保护垫。采用紧定螺钉这一直接紧固方式，更为直接有效，且通过找到合适的保护垫片能够保证导杆24的表面不会因为紧定螺钉的紧固而产生表面划伤磨损，保证其使用的寿命，且与其他抱夹式的紧固方式相比，本专利技术的紧固方式更为可靠，在重复长期使用中，结构不易发生变形，且紧固力充沛，而抱夹式的紧固方式由于其包夹多为半圆环式包夹结构，在机械结构的稳定性上，不适用于多次重复安装的拆卸，易发生结构件疲劳导致抱紧力不足，影响整个光路的精度。
[0026]本技术针对于光栅光纤刻写平台的使用，通过笼式结构2限定光学器件23的多方向自由度，使其搭建的光路能够更好的保持同轴性，降低搭建中的调试难度，减小维护的次数与难度，且通过笼式结构2实现了光路的集成化，在光路异常状态下能够快速恢复生产的正常运营。
[0027]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于笼式结构的光学扩束系统，包括安装在反射镜(1)与光阑支架(3)之间的笼式结构(2)，其特征在于：所述笼式结构(2)包括支撑架(21)和安装底座(22)，所述支撑架(21)与安装底座(22)之间通过导杆(24)连接，且支撑架(21)位于导杆(24)的两端，安装底座(22)设置在两个支撑架(21)之间，所述安装底座(22)上设置有同轴的光学器件(23)。2.根据权利要求1所述的一种基于笼式结构的光学扩束系统，其特征在于：所述支撑架(21)和安装底座(22)上分别设有沿轴线对称的通孔，通孔用于安装光学器件(23)。3.根据权利要求2所述的一种基于笼式结构的光学扩束系统，其特征在于：所述通孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈震，宋立，
申请(专利权)人：长飞光坊武汉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：