一種可調雷射擴束聚焦裝置的製作方法

2023-05-18 07:36:11 1

本發明涉及光學領域，特別是涉及一種可調雷射擴束聚焦裝置。

背景技術：

雷射外差幹涉技術以其精度高、環境適應能力強等優點，在測量方面得到了廣泛的應用，從測量汽車的振動頻率到測量微納器件的振型，其中雷射擴束鏡是該類應用的關鍵部件。目前對擴束鏡的調焦方式，主要有旋轉調焦、電動調焦等方式，大多會造成前置鏡頭的旋轉。在實際應用中，由於前置鏡頭的周向製造誤差或者裝配誤差，在旋轉過程中，都會產生較大的調焦誤差，因此在皮米納米等高精度測量的場景下具有一定的使用限制。

因此，如何提供一種調焦誤差較低的可調雷射擴束聚焦裝置，是本領域技術人員急需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可調雷射擴束聚焦裝置，可以有效解決調焦誤差較高等問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種可調雷射擴束聚焦裝置，包括：主體支撐管、調焦管和前透鏡套管，所述調焦管套接在所述主體支撐管的前端，所述前透鏡套管螺紋連接在所述調焦管內，所述主體支撐管上設有限制所述前透鏡套管轉動的限位部，通過旋轉所述調焦管，所述前透鏡套管沿其軸線方向移動。

優選地，所述限位部為設置在所述主體支撐管前端的限旋卡槽螺釘，所述前透鏡套管的外側設有導向槽，所述導向槽和所述前透鏡套管的軸線相互平行，所述限旋卡槽螺釘的末端位於所述導向槽內。

優選地，所述主體支撐管上設有至少兩個所述限旋卡槽螺釘，所述前透鏡套管上設有和所述限旋卡槽螺釘一一對應的多條所述導向槽。

優選地，所述限旋卡槽螺釘沿所述主體支撐管的圓周方向均勻分布。

優選地，所述限旋卡槽螺釘包括螺紋段和光軸段，所述光軸段位於所述導向槽內，且所述光軸段和所述導向槽的側壁相互接觸。

優選地，所述主體支撐管上設有限制所述調焦管軸向移動的限移卡槽螺釘，所述調焦管上設有和所述限移卡槽螺釘配合的環形槽。

優選地，所述主體支撐管上設有多個所述限移卡槽螺釘，多個所述限移卡槽螺釘沿所述環形槽的圓周方向均勻分布。

優選地，所述調焦管與所述主體支撐管過渡配合。

與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點：

本發明所提供的一種可調雷射擴束聚焦裝置，包括：主體支撐管、調焦管和前透鏡套管，調焦管套接在主體支撐管的前端，前透鏡套管螺紋連接在調焦管內，主體支撐管上設有限制前透鏡套管轉動的限位部，通過旋轉調焦管，前透鏡套管沿其軸線方向移動。

其中，前透鏡套管內設有前透鏡，前透鏡通過卡環固定在所述調焦管內，主體支撐管的後端設有後透鏡，其通過配環和壓環固定在主體支撐管的後端，通過限位部可以限制主體支撐管的轉動，當轉動調焦管時，前透鏡套管會沿其軸線方向進行移動，即可實現調焦的目的，當前透鏡達到最內側時，前透鏡的焦點與後透鏡的焦點重合，擴束為平行光束；當前透鏡從最內側向最外側運動的過程中，雷射焦點從無窮遠不斷向近處聚焦。重要的是，在保持前透鏡不旋轉的情況下，可實現調焦擴束的目的，因此可避免前透鏡由於周向製造誤差，在旋轉過程中，所產生的調焦誤差。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明一種具體實施方式所提供的一種可調雷射擴束聚焦裝置的結構示意圖；

圖2為本發明一種具體實施方式所提供的一種可調雷射擴束聚焦裝置的調焦管和前透鏡套管的裝配結構示意圖。

附圖標記如下：

1為主體支撐管，2為調焦管，21為環形槽，3為前透鏡套管，31為導向槽，32為限位螺釘，4為限旋卡槽螺釘，5為限移卡槽螺釘，6為前透鏡，7為卡環，8為後透鏡，9為壓環，10為配環。

具體實施方式

正如背景技術部分所述，目前的雷射擴束鏡由於前透鏡周向的製造誤差，在通過前透鏡旋轉來進行調焦時，會產生誤差。

基於上述研究的基礎上，本發明實施例提供了一種可調雷射擴束聚焦裝置，在保持前透鏡不旋轉的情況下，可實現調焦擴束的目的，因此可避免前透鏡由於周向製造誤差，在旋轉過程中，所產生的調焦誤差。

為了使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式的限制。

請參考圖1和圖2，圖1為本發明一種具體實施方式所提供的一種可調雷射擴束聚焦裝置的結構示意圖；圖2為本發明一種具體實施方式所提供的一種可調雷射擴束聚焦裝置的調焦管和前透鏡套管的裝配結構示意圖。

本發明的一種具體實施方式提供了一種可調雷射擴束聚焦裝置，包括：主體支撐管1、調焦管2和前透鏡套管3，調焦管2套接在主體支撐管1的前端，前透鏡套管3螺紋連接在調焦管2內，主體支撐管1上設有限制前透鏡套管3轉動的限位部，通過旋轉調焦管2，前透鏡套管3沿其軸線方向移動。

在本實施例中，前透鏡套管3內設有前透鏡6，前透鏡6通過卡環7固定在所述調焦管2內，主體支撐管1的後端設有後透鏡8，其通過配環10和壓環9固定在主體支撐管1的後端，通過限位部可以限制主體支撐管1的轉動，當轉動調焦管2時，前透鏡套管3會沿其軸線方向進行移動，即可實現調焦的目的，當前透鏡6達到最內側時，前透鏡6的焦點與後透鏡8的焦點重合，擴束為平行光束；當前透鏡6從最內側向最外側運動的過程中，雷射焦點從無窮遠不斷向近處聚焦。重要的是，在保持前透鏡6不旋轉的情況下，可實現調焦擴束的目的，因此可避免前透鏡6由於周向製造誤差，在旋轉過程中，所產生的調焦誤差。

進一步地，限位部為設置在主體支撐管1前端的限旋卡槽螺釘4，前透鏡套管3的外側設有導向槽31，導向槽31和前透鏡套管3的軸線相互平行，限旋卡槽螺釘4的末端位於導向槽31內。其中導向槽31可以為兩端封閉的導向槽31，也可以為末端伸出前透鏡套管3的開放式導向槽31，當為開放式導向槽31，可以在前透鏡套管3的末端的外側壁上設置一限位螺釘32來限制其軸向移動。

需要說明的是，限旋卡槽螺釘4隻是優選，限位部具體也可以為銷釘或者卡塊等可以限制前透鏡套管3的部件，具體視情況而定，本實施例對此不做限定。

更進一步地，主體支撐管1上設有至少兩個限旋卡槽螺釘4，前透鏡套管3上設有和限旋卡槽螺釘4一一對應的多條導向槽31。通過多個限旋卡槽螺釘4和多條導向槽31，可以更加充分地保證前透鏡套管3在移動的過程中不發生旋轉。

其中，限旋卡槽螺釘4沿主體支撐管1的圓周方向均勻分布。當然導向槽31也應在前透鏡套管3的圓周方向均勻分布。

更進一步地，限旋卡槽螺釘4包括螺紋段和光軸段，光軸段位於導向槽31內，且光軸段和導向槽31的側壁相互接觸。其中螺紋段用於將限旋卡槽螺釘4固定在主體支撐管1上，光軸段可以保證前透鏡6在移動的過程中，不被限旋卡槽螺釘4刮傷，進而影響調焦精度。

為了便於組裝上述實施例所提供的聚焦裝置，本實施例提供的聚焦裝置的主體支撐管1上設有限制調焦管2軸向移動的限移卡槽螺釘5，調焦管2上設有和限移卡槽螺釘5配合的環形槽21。

需要說明的是，上述實施例所供的聚焦裝置，也應具備限制調焦管2移動的零部件，本實施例所提供的限移卡槽螺釘5不僅可以限制調焦管2移動，還可以起到將調焦管2裝配在主體支撐管1上的作用，而且拆裝方便。

進一步地，主體支撐管1上設有多個限移卡槽螺釘5，多個限移卡槽螺釘5沿環形槽21的圓周方向均勻分布。因此可以充分地保證調焦管2進行轉動而不移動。

此外，調焦管2與主體支撐管1優選採用過渡配合。可以保證調焦運動的平滑。

還需要說明的是，在本文中，諸如術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。