一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法，无焦激光镜组包括元件，所述元件设置有至少两个；镜框，所述镜框用于对元件进行固定；以及连接杆，所述连接杆至少设置三根，每一根所述连接杆将多个镜框连接在一起；精密装调装置包括激光光源、半反半透镜、第一扩束/缩束镜组、反射镜、第二扩束/缩束镜组以及波前传感器；装调方法包括：S01、获取参考波像差；S02，无焦激光镜组光学元件调整与测试；S03、锁定光学元件位姿关系；S04、无焦激光镜组组装；S05、无焦激光镜组复测；既不会带来色差，也不存在波前差难以准确扣除的问题，并且能够实现良好的装调效果。且能够实现良好的装调效果。且能够实现良好的装调效果。

【技术实现步骤摘要】
一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法


[0001]本专利技术涉及激光精密装调
，更具体的说，它涉及一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法。

技术介绍

[0002]在激光系统中，无焦镜组通常用于激光扩束、缩束或强度整形，为了保证激光的良好传输，激光系统通常对波像差要求较高，通常为亚波长量级，因此需要对无焦镜组进行精密装调进而降低其附加波像差。测量波像差的主要方法有两种，其一是利用干涉仪进行测量，然而干涉仪通常为单色光，对于应用于其他波长的激光镜组，干涉仪测量方法会带来色差，导致测量不准确；其二是利用波前传感器进行测量，目前的测试方法通常利用波前传感器测量激光输入镜组前后的波像差，但无焦激光镜组可能具有扩束、缩束、强度整形等功能，导致激光输入镜组前的波前差难以准确扣除。同时对于强度整形无焦激光镜组，其对于位姿公差十分敏感，位置误差在微米量级，角度误差在数十微弧度量级，利用光学元件外轮廓及垫圈修配的方法进行装调极难实现强度整形无焦激光镜组的良好装调效果，同时装调效率很低。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法，其既不会带来色差，也不存在波前差难以准确扣除的问题，并且能够实现良好的装调效果。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种无焦激光镜组、精密装调装置及精密装调方法，包括元件，所述元件设置有至少两个；
[0005]镜框，所述镜框用于对元件进行固定，每一个所述元件对应一个所述镜框；
[0006]以及连接杆，所述连接杆至少设置三根，每一根所述连接杆将多个镜框连接在一起。
[0007]本专利技术进一步设置为：还包括镜筒，所述镜筒套设在多个所述镜框外。
[0008]本专利技术进一步设置为：还包括镜筒盖板，所述镜筒盖板设置在所述镜筒两端，所述镜筒盖板上设置有供激光穿过的孔。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种精密装调装置，包括激光光源；
[0010]半反半透镜，所述半反半透镜设置在激光光源前；
[0011]第一扩束/缩束镜组，所述第一扩束/缩束镜组用于对穿过半反半透镜的激光进行扩束或缩束；
[0012]反射镜，所述反射镜用于对穿过第一扩束/缩束镜组的激光进行反射，并使激光原路穿过第一扩束/缩束镜组后照射到半反半透镜上；
[0013]第二扩束/缩束镜组，所述第二扩束/缩束镜组接收反射镜反射到半反半透镜上并反射出的激光，并对接收的激光进行扩束或缩束；
[0014]以及波前传感器，所述波前传感器用于对穿过第二扩束/缩束镜组的激光测量波像差。
[0015]本专利技术进一步设置为：还包括六维调节台，所述六维调节台设置在第一扩束/缩束镜组与反射镜之间，所述六维调节平台用于对元件进行调整。
[0016]本专利技术进一步设置为：所述反射镜设置为标准平面反射镜。
[0017]本专利技术进一步设置为：所述第一扩束/缩束镜组与无焦激光镜组的口径匹配。
[0018]本专利技术进一步设置为：所述第二扩束/缩束镜组与波前传感器的口径匹配。
[0019]本专利技术的另一目的在于提供一种精密装调方法，包括以下步骤：
[0020]S01、获取参考波像差，在六维调节台上不加装元件，对各镜组进行调节，直至波前传感器上测试得到的波像差最小且离焦、像散项趋于零，并将测试测得的波像差作为参考波像差；
[0021]S02，无焦激光镜组光学元件调整与测试，将待装调无焦激光镜组元件、镜框安装在六维调节台上，调整元件姿态，使波前传感器测得的波像差减去参考波像差最小且离焦、像散项趋于零；
[0022]S03、锁定光学元件位姿关系，将连接杆、元件和镜框连接为整体；
[0023]S04、无焦激光镜组组装，将元件、镜框和连接杆整体取下并且安装至镜筒内，然后完成镜筒盖板的安装；
[0024]S05、无焦激光镜组复测，将组装完成的无焦激光镜组加入测试光路并对波像差进行复测。
[0025]综上所述，本专利技术相比于现有技术具有以下有益效果：
[0026]1、本专利技术采用先调试后安装的方法，将调试与安装过程分离，避免了利用元件外轮廓和垫圈修配的方法难以实现高精度装调和装调效率低的问题；
[0027]2、本专利技术不采用干涉仪，不会出现色差问题；
[0028]3、本专利技术通过反射镜将穿过第一扩束/缩束镜组与无焦激光镜组元件的激光反射，使激光反向穿过无焦激光镜组元件和第一扩束/缩束镜组，之后经过第二扩束/缩束镜组进入到波前传感器当中，无需测量无焦激光镜组前后的波像差，从而不存在波前差难以准确扣除的问题。
[0029]4、本专利技术中，由于波长传感器不受限与波长，对于不同激光波长的无焦光学组件都可以进行测试装调。
附图说明
[0030]图1为实施例一的结构示意图；
[0031]图2为实施例二的结构示意图；
[0032]图3为对比例1中无焦激光镜组在波长为1064nm时的波像差分布；
[0033]图4为对比例1中无焦激光镜组在波长为632.8nm时的波像差分布；
[0034]图5为对比例2中无焦激光镜组输入光束的一维强度分布；
[0035]图6为对比例2中无焦激光镜组输入光束的二维强度分布；
[0036]图7为对比例2中无焦激光镜组输出光束的一维强度分布；
[0037]图8为对比例2中无焦激光镜组输出光束的二维强度分布。
[0038]图中：1、激光光源；2、半反半透镜；3、第一扩束/缩束镜组；4、反射镜；5、第二扩束/缩束镜组；6、波前传感器；71、元件；72、镜框；73、连接杆；74、镜筒；75、镜筒盖板；8、六维调节台。
具体实施方式
[0039]为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本专利技术创造。
[0040]下面结合附图和较佳的实施例对本专利技术作进一步说明。
[0041]实施例一：一种无焦激光镜组，结合附图1，包括多个元件71、用于对元件71进行固定的多个镜框72以及用于将多个镜框72连接在一起的连接杆73。元件71设置有至少两个，每一个元件71都对应一个镜框72，元件71固定在对应的镜框72上。连接杆73设置有至少三根并且围绕元件71均匀排布，每一根连接杆73都与多个镜框72固定连接在一起；此处的元件71指的是光学元件71。
[0042]在对无焦激光镜组进行精密装调之后，再将元件71与镜框72以及镜框72与连接杆73进行固定，使得固定之后的元件71、镜框72以及连接杆73形成一个整体，无需利用光学元件71外轮廓及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无焦激光镜组，其特征在于：包括元件(71)，所述元件(71)设置有至少两个；镜框(72)，所述镜框(72)用于对元件(71)进行固定，每一个所述元件(71)对应一个所述镜框(72)；以及连接杆(73)，所述连接杆(73)至少设置三根，每一根所述连接杆(73)将多个镜框(72)连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种无焦激光镜组，其特征在于：还包括镜筒(74)，所述镜筒(74)套设在多个所述镜框(72)外。3.根据权利要求1所述的一种无焦激光镜组，其特征在于：还包括镜筒盖板(75)，所述镜筒盖板(75)设置在所述镜筒(74)两端，所述镜筒盖板(75)上设置有供激光穿过的孔。4.一种精密装调装置，其特征在于：包括激光光源(1)；半反半透镜(2)，所述半反半透镜(2)设置在激光光源(1)前；第一扩束/缩束镜组(3)，所述第一扩束/缩束镜组(3)用于对穿过半反半透镜(2)的激光进行扩束或缩束；反射镜(4)，所述反射镜(4)用于对穿过第一扩束/缩束镜组(3)的激光进行反射，并使激光原路穿过第一扩束/缩束镜组(3)后照射到半反半透镜(2)上；第二扩束/缩束镜组(5)，所述第二扩束/缩束镜组(5)接收反射镜(4)反射到半反半透镜(2)上并反射出的激光，并对接收的激光进行扩束或缩束；以及波前传感器(6)，所述波前传感器(6)用于对穿过第二扩束/缩束镜组(5)的激光测量波像差。5.根据权利要求4所述的一种精密装调装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天然，王方，徐振源，邹蕊矫，陈桥，刘红婕，孙来喜，袁强，邓学伟，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：