[发明专利]一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置

说明书

本发明公开了一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置，该装置包括基板、光学元件、盖板、盖板螺钉和微挠性精调模块；光学元件通过其自身的正面与基板内的三个支撑面接触安装，盖板通过盖板螺钉将光学元件固定在底框内部，微挠性精调模块安装在盖板上，微挠性精调模块采用宏动调节和微动调节相结合的方式来进行光学元件面型的调节，采用弹簧作为宏动调节的主要零件实现对光学元件面型的初步调节，采用微挠性结构件作为微动调节的主要零件实现对光学元件面型的精确调节。本发明的微挠性结构件能够将运动输入的调整精度进行放大，使得微挠性结构件的输出调整精度大大提高，宏动调节过程和微动调节过程互不影响，具有较大的工程实用意义。

技术领域

本发明涉及一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置，属于机械设计及力学分析技术领域。

背景技术

高功率激光光源是能源研究过程中用到的最为重要的工具之一,大口径光学元件则是高功率激光光源中必不可少的基本元件。光学元件的面型质量直接关系到光束质量以至于激光光源能量输出效率的高低。通常来讲，光学元件自身的面型质量可以通过其前期的高精度加工技术来保证。但是，在实际的使用过程中光学元件的面型由于受到自身重力以及安装夹持系统作用力的相互影响，其实际面型往往难以预测以至于严重影响到了激光光源的能量输出效率。然而，光学元件以其具有较高的弹性特性而可以通过面型的精密调整方法来进行精密调节。为此，亟需设计一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置，能够采用简单易行的结构以宏动调节和微动调节相结合的方式，实现对大口径光学元件面型的高分辨率微力调节。

一种大口径光学元件的微挠性结构宏微结合精调装置，该装置包括基板、光学元件、盖板、盖板螺钉和微挠性精调模块；

所述光学元件通过其自身的正面与基板内的三个支撑面接触安装，所述盖板通过盖板螺钉将光学元件固定在底框内部，所述微挠性精调模块安装在盖板上，微挠性精调模块采用宏动调节和微动调节相结合的方式来进行光学元件面型的调节，采用弹簧作为宏动调节的主要零件实现对光学元件面型的初步调节，采用微挠性结构件作为微动调节的主要零件实现对光学元件面型的精确调节。

进一步地，所述基板为一个矩形框体类零件，其各边截面为L字母形状，框体外边界的一侧为基板连接面，在所述的基板连接面上，框体的四个边每边各均匀布置了两个盖板安装孔，在L形截面构成的凹槽上有一个基板受力面，所述基板受力面上呈等边三角形布局了三个承载面，其中一个承载面位于所述基板一边的中点，另外两个承载面均匀布局于所述基板的对边上；所述的光学元件为一个正方形薄片类零件，其中的一个大平面为正面，另一个大平面为反面；所述盖板为一个四格网状零件，其四个边上与所述基板上的盖板安装孔对应的位置分别布局了两个盖板连接孔，所述的盖板上呈3×3的位置关系均匀布置了九个过孔，每个过孔的周围布局了四个精调模块安装孔。

进一步地，所述微挠性精调模块包括精调模块箱体、十字弹性件、微力传感器、挠性精调件、微动调节螺钉，微动调节弹簧、微动调节螺母、宏动调节转接块、宏动调节螺钉、宏动调节弹簧和宏动调节螺母；

所述精调模块箱体的一个端面有一个过孔，内部表面有一个挠性精调件导向凸台和一个宏动调节转接块导向凸台，一个侧面有一个微动调节螺钉通过孔，另一个端面有一个宏动调节螺钉通过孔；

所述十字弹性件为一个圆柱体类零件，其一个端面为光学元件接触面，外圆柱面上沿着正交的方向分别切掉两道口后形成一个挠性十字轴，所述的十字弹性件的另外一个端面有一个微力传感器连接孔；

所述微力传感器为一个中间凸起的回转类零件，一侧为一个连接螺柱，另外一侧为安装螺柱；