雷射路徑調整裝置及方法與流程

2023-10-09 05:12:04 4

本發明涉及雷射的技術領域，特別是涉及一種雷射路徑調整裝置及方法。

背景技術：

隨著雷射技術的發展，雷射得到了廣泛的應用，雷射器的種類也日漸繁多；在雷射應用及測試的時候需要進行雷射光路的調整，讓雷射器的雷射路徑與雷射器外面的雷射工作路徑重合。工作光路一般由多個鏡片組成，對光精度要求比較高；採用傳統的調整機構來對光，存在對光精度差，對光時間長的缺點；而採用多個反射鏡的對光方式，則存在功率損失大，雷射模式也可能受鏡片製造精度及鏡片鍍膜情況的不同而發生改變。

技術實現要素：

基於此，有必要針對上述技術問題，提供一種對光精度高、對光速度快，且雷射沒有功率損失，且不會影響雷射模式的雷射路徑調整裝置及方法。

一種雷射路徑調整裝置，用於調整雷射器的位置，所述雷射路徑調整裝置包括位置調節座、擺動底座、第一對準器、安裝座、對光座和第二對準器；

所述位置調節座用於連接所述雷射器，所述雷射器在所述位置調節座上的位置可調；

所述擺動底座與所述位置調節座固定連接；所述擺動底座上開設有第一對光孔；

所述第一對準器上開設有第一十字形孔，所述第一對準器可拆卸的設置在所述第一對光孔處；調節所述雷射器在所述位置調節座上的位置，能夠使所述雷射器發出的雷射通過所述第一十字形孔的中心；

所述安裝座與所述擺動底座連接，所述擺動底座能夠相對所述安裝座圍繞一固定點擺動；

所述對光座相對所述安裝座固定，所述對光座上開設有第二對光孔，所述第二對光孔與所述第一對光孔相對應，且所述第二對光孔與所述第一對光孔之間具有距離；

所述第二對準器上開設有第二十字形孔，所述第二對準器可拆卸的設置在所述第二對光孔處，擺動所述擺動底座，能夠使所述雷射器發出的雷射通過所述第二十字形孔的中心。

在其中一個實施例中，還包括關節軸承，所述擺動底座通過所述關節軸承設置在所述安裝座上，所述關節軸承的擺動中心與所述第一十字形孔的中心位置重合，使所述擺動底座能夠相對所述安裝座圍繞一固定點擺動。

在其中一個實施例中，所述關節軸承包括內圈和外圈，所述內圈的外球面與所述外圈的內球面滑動連接；

所述安裝座與所述外圈固定連接，所述擺動底座與所述內圈固定連接；所述第一對光孔的軸線與所述內圈的中心線重合。

在其中一個實施例中，所述擺動底座包括依次連接的管狀部、連接部和底座部，所述第一對光孔位於所述管狀部內，所述位置調節座位於所述底座部上；

所述管狀部貫穿所述內圈的內部，所述雷射路徑調整裝置還包括鎖緊螺母，所述管狀部的遠離所述連接部的端部設置有外螺紋，所述鎖緊螺母通過所述外螺紋將所述管狀部與所述內圈固定連接。

在其中一個實施例中，還包括擺動調節件和底板，所述擺動調節件、所述安裝座和所述對光座均固定安裝在所述底板上，所述擺動調節件與所述擺動底座連接，所述擺動調節件控制所述擺動底座的擺動。

在其中一個實施例中，所述第一十字形孔的中心位於所述第一對光孔的軸線上。

在其中一個實施例中，所述第二十字形孔的中心位於所述第二對光孔的軸線上。

一種雷射路徑調整方法，通過所述的雷射路徑調整裝置調整雷射器的路徑，包括如下步驟：

將所述雷射器安裝在所述位置調節座上，使所述雷射器的光軸大致通過所述第一十字形孔的中心；

通過所述位置調節座調節所述雷射器在垂直於第一對光孔的軸線的平面上的位置，使所述雷射器的光軸對準所述第一十字形孔的中心；以及調節所述擺動底座，所述擺動底座相對於所述安裝座擺動，使所述雷射器的光軸對準所述第二十字形孔的中心。

在其中一個實施例中，在所述通過所述位置調節座調節所述雷射器在垂直於第一對光孔的軸線的平面上的位置，使所述雷射器的光軸對準所述第一十字形孔的中心的步驟之後，且在所述調節所述擺動底座，所述擺動底座相對於所述安裝座擺動，使所述雷射器的光軸對準所述第二十字形孔的中心的步驟之前，還包括移去所述第一對準器的步驟；

在所述調節所述擺動底座，所述擺動底座相對於所述安裝座擺動，使所述雷射器的光軸對準所述第二十字形孔的中心的步驟之後，還包括移去所述第二對準器的步驟。

在其中一個實施例中，在所述通過所述位置調節座調節所述雷射器在垂直於第一對光孔的軸線的平面上的位置，使所述雷射器的光軸對準所述第一十字形孔的中心的步驟中，包括將輔助材料放置於所述第一對準器的遠離所述雷射器的一側，所述雷射器發出的光在所述輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明所述雷射器的光軸對準所述第一對光孔的軸線的步驟；

在所述調節所述擺動底座，所述擺動底座相對於所述安裝座擺動，使所述雷射器的光軸對準所述第二十字形孔的中心的步驟中，包括將所述輔助材料放置於所述第二對準器的遠離所述雷射器的一側，所述雷射器發出的光在所述輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明所述雷射器的光軸對準所述第二對光孔的軸線的步驟。

上述雷射路徑調整裝置及方法，雷射器安裝在位置調節座上，使其光軸大致通過第一對光孔的軸線，之後通過位置調節座精準調節，使光軸對準第一十字形孔的中心，對準之後，雷射器相對第一十字形孔的中心的位置不變，光軸相對第一對光孔保持對準的狀態。然後通過調節擺動底座，調整光軸的角度，使光軸對準第二十字形孔的中心，從而實現精準的對光。通過上述方法對光，雷射沒有功率損失，而且步驟簡單，容易操作，縮短了對光說需的時間。同時，該方法不受雷射波長、光束偏振狀態的影響，不會影響雷射模式，可以適用於各種雷射器。

附圖說明

圖1為一實施例中雷射路徑調整裝置的結構示意圖；

圖2為一實施例中雷射路徑調整方法的流程示意圖；

圖3為另一實施例中雷射路徑調整方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳的實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，一實施方式中的雷射路徑調整裝置10，用於調整雷射器20的位置，從而使雷射器20的光軸與預設的雷射工作路徑重合。具體的，雷射路徑調整裝置10包括位置調節座100、擺動底座200、安裝座300和對光座400，以及第一對準器800和第二對準器900。位置調節座100用於連接雷射器20，雷射器20在位置調節座100上的位置可調。在一實施例，雷射器20僅僅在垂直於雷射器20的光軸的平面上位置可調即可。

擺動底座200與位置調節座100固定連接。擺動底座200上開設有第一對光孔220。第一對準器800上開設有第一十字形孔，第一對準器800可拆卸的設置在第一對光孔220處。調節雷射器20在位置調節座100上的位置，能夠使雷射器20發出的雷射通過第一十字形孔的中心。

安裝座300與擺動底座200連接，擺動底座200能夠相對安裝座300圍繞一固定點擺動。對光座400相對安裝座300固定，對光座400上開設有第二對光孔420，第二對光孔420與第一對光孔220相對應，且第二對光孔420與第一對光孔220之間具有距離。第二對準器900上開設有第二十字形孔，第二對準器900可拆卸的設置在第二對光孔420處，擺動擺動底座200，能夠使雷射器20發出的雷射通過第二十字形孔的中心。

預設的雷射工作路徑可以是通過擺動底座200圍繞其擺動的固定點以及第二對光孔420的直線。雷射器20安裝在位置調節座100上，使其光軸大致通過第一對光孔220的軸線，之後通過位置調節座100精準調節，使光軸對準第一十字形孔的中心，對準之後，雷射器20相對第一十字形孔的中心位置不變，光軸相對第一對光孔220保持對準的狀態。然後通過調節擺動底座200，調整光軸的角度，使光軸對準第二十字形孔的中心，從而實現精準的對光。通過上述方法對光，雷射沒有功率損失，而且步驟簡單，容易操作，縮短了對光所需的時間。同時，該方法不受雷射波長、光束偏振狀態的影響，不會影響雷射模式，可以適用於各種雷射器。特別適用於需要高精度對光的設備以及實驗測試平臺。

在一實施例中，雷射路徑調整裝置10還可以包括關節軸承500，擺動底座200通過關節軸承500設置在安裝座300上，關節軸承500的擺動中心與第一十字形孔的中心位置重合，使擺動底座200能夠相對安裝座300圍繞一固定點擺動。進一步的，關節軸承500包括內圈520和外圈540，內圈520的外球面與外圈540的內球面滑動連接。安裝座300與外圈540固定連接，擺動底座200與內圈520固定連接。第一對光孔220的軸線與內圈520的中心線重合。在其他實施例中，關節軸承500可以用類似的機械結構代替，只要能夠實現擺動底座200相對安裝座300圍繞一固定點擺動即可。

再參見圖1，在其中一個實施例中，擺動底座200包括依次連接的管狀部240、連接部260和底座部280，第一對光孔220位於管狀部240內，位置調節座100位於底座部280上。管狀部240貫穿內圈520的內部，雷射路徑調整裝置10還包括鎖緊螺母242，管狀部240的遠離連接部260的端部設置有外螺紋，鎖緊螺母242通過外螺紋將管狀部240與內圈520固定連接，方便連接固定，且使得管狀部240可以與內圈520準確的對位。

在一實施例中，雷射路徑調整裝置10還可以包括擺動調節件600和底板700，擺動調節件600、安裝座300和對光座400均固定安裝在底板700上，擺動調節件600與擺動底座200連接，擺動調節件600控制擺動底座200的擺動。通過擺動調節件600調節擺動底座200，可以提高調整精度，調整後擺動調節件600將擺動底座200固定，從而保證雷射器20的穩定性。

在一實施例中，，第一十字形孔的中心位於第一對光孔220的軸線上。可以利用輔助材料，如螢光板、熱敏紙輔助判斷雷射器20的光軸是否對準了第一十字形孔的中心，以進一步提高對光效率和準確性。具體的，將輔助材料放置於第一對準器800的遠離雷射器20的一側，雷射器20發出的光在輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明雷射器20的光軸對準第一十字形孔的中心。

相似的，在一實施例中，第二十字形孔的中心位於第二對光孔420的軸線上。可以利用輔助材料，如螢光板、熱敏紙輔助判斷雷射器20的光軸是否對準了第人十字形孔的中心，以進一步提高對光效率和準確性。具體的，將輔助材料放置於第二對準器900的遠離雷射器20的一側，雷射器20發出的光在輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明雷射器20的光軸對準第二十字形孔的中心。

如圖2所示，一實施方式中的雷射路徑調整方法，可以通過上述雷射路徑調整裝置10調整雷射器20的路徑，具體包括如下步驟：

S100，將雷射器20安裝在位置調節座100上，使雷射器20的光軸大致通過第一十字形孔的中心。

S300，通過位置調節座100調節雷射器20在垂直於第一對光孔220的軸線的平面上的位置，使雷射器20的光軸對準第一十字形孔的中心。

S500，調節擺動底座200，擺動底座200相對於安裝座300擺動，使雷射器20的光軸對準第二十字形孔的中心。

預設的雷射工作路徑可以是通過擺動底座200圍繞其擺動的固定點以及第二對光孔420的直線。雷射器20安裝在位置調節座100上，使其光軸大致通過第一十字形孔的中心，之後通過位置調節座100精準調節，使光軸對準第一十字形孔的中心，對準之後，雷射器20相對第一對光孔220的位置不變，光軸相對第一對光孔220保持對準的狀態。然後通過調節擺動底座200，調整光軸的角度，使光軸對準第二十字形孔的中心，從而實現精準的對光。通過上述方法對光，雷射沒有功率損失，而且步驟簡單，容易操作，縮短了對光說需的時間。同時，該方法不受雷射波長、光束偏振狀態的影響，不會影響雷射模式，可以適用於各種雷射器。特別適用於需要高精度對光的設備以及實驗測試平臺。

同時參見圖3，在一實施例中，在步驟S300和步驟S500之間，雷射路徑調整方法還包括如下步驟：

S400，移去第一對準器800。以防止第一對準器800在執行步驟S500時造成幹擾。

相似的，在步驟S500之後，雷射路徑調整方法還包括如下步驟：

S600，移去第二對準器900。上述雷射路徑調整裝置10在完成對光之後，直接應用於雷射加工或雷射測試等後續的工序，移去第二對準器900，從而防止第二對準器900對後續的工序造成幹擾。

進一步的，在一實施例中，在執行步驟S300中，可以利用輔助材料，如螢光板、熱敏紙輔助判斷雷射器20的光軸是否對準了第一十字形孔的中心，以進一步提高對光效率和準確性。具體的步驟為，將輔助材料放置於第一對準器800的遠離雷射器20的一側，雷射器20發出的光在輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明雷射器20的光軸對準第一十字形孔的中心。

相似的，在一實施例中，在執行步驟S500中，可以利用輔助材料，如螢光板、熱敏紙輔助判斷雷射器20的光軸是否對準了第二十字形孔的中心，以進一步提高對光效率和準確性。具體的步驟為，將輔助材料放置於第二對準器900的遠離雷射器20的一側，雷射器20發出的光在輔助材料上形成十字形圖形，若十字形圖形對稱，則表明雷射器20的光軸對準第二十字形孔的中心。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。