[实用新型]一种大口径光学元件的面形弹性调整装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种面向大口径光学元件的面形弹性调整装置，属于机械设计及力学分析技术领域。

背景技术

能源问题一直是伴随着人类发展而一直存在的问题，在目前人类的认识范围之内，激光聚变过程是截止目前最有可能解决这一问题的有效方法之一。目前，驱动该过程进行的能量主要来源于高功率的激光光源。由于对能量的需求极大，实现该过程需要采用多路的大口径激光器作为激发源，并且其对于光路中光学元件的面型等装校性能参数要求极高。由于通光口径比较大(边长大于400毫米)，安装在光路中的光学元件通常都会由于重力及夹持力的影响而产生一定程度的变形，严重的影响了激光能量的输出效率。然而这种变形对效率产生的影响又无法通过在线的方式进行评估。因此需要在离线状态开展这类变形对效率影响机制的研究。为了能够在离线研究的过程中还原在线的变形情况，亟需设计一种大口径光学元件面形微力调整装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种大口径光学元件的面形弹性调整装置，能够采用简单的通用运动部件作为调整结构的运动输入端，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面形弹性调整装置，该装置包括底框、光学元件、压框、压紧螺钉和调整模块；

所述光学元件通过其自身的迎光面与底框内的三个支撑面接触安装，所述压框通过压紧螺钉将光学元件固定在底框内部，所述调整模块安装在压框上，调整模块的运动执行部件中具有点接触的传动环节，调整模块的接触面与光学元件的背光面接触，调整模块在压紧过程的扭矩不会传递给光学元件，只会对光学元件施加正向压力，调整模块在调节过程中的压紧力通过自身的力传感器及外部辅助系统进行实时的监测。

进一步地，所述底框为一个口字外形的框体零件，其框体底部具有一圈台阶面，台阶面上有三个支撑面，三个支撑面在台阶面上呈等腰三角形布局，顶点支撑面布局于底框的一边，底边两点支撑面布局于底框上顶点支撑面的对边，所述的底框的上表面具有八个压框安装孔均布于底框的四边；压框为一个田字外形的框体零件，其四边均匀布置了八个压框连接孔分别与所述底框的八个压框安装孔对应，所述的压框上呈3×3阵列的关系布局了九个过孔，在每个过孔的四周均布了四个调整安装孔。

进一步地，所述调整模块包括挠性接触件、力传感器、调整导座、调整凸块、微调螺母、微调螺钉、微力弹簧和连接凸块；

所述挠性接触件为一个小圆柱体外形的零件，其底面为一个接触面，顶面有一个力传感器连接孔，圆柱面上有两个正交布局的X方向旋转筋和Y方向旋转筋；

所述力传感器为一个中字外形的回转零件，其一侧有一个力传感器连接螺钉，另一侧有一个力传感器安装螺钉；

所述连接凸块为一个圆环形的零件，其上面有一个弹簧连接面，所述的弹簧连接面上面有一个凸台，该凸台的外圆柱面为弹簧定位面，所述连接凸块的中心有一个力传感器安装孔；

所述调整导座为一个带固定座的轴套类零件，其固定座上均匀布置了四个调整连接孔分别位于固定座的四个角，调整导座上表面有一个圆环柱体，该圆环柱体的上面有一个凹台，凹台内圆柱面为微调螺母安装孔，圆环柱体的中心有一个弹簧定位孔；

所述调整凸块为与连接凸块结构类似的零件，其一面为弹簧安装面，另一面为微调螺钉接触面，侧面圆柱面为调整凸块导向面；

所述微调螺母为一个圆环类零件，其外圆柱面为微调螺母安装面，其内圆柱面为微调螺钉安装孔；

所述的微调螺钉的螺钉头为一个球形面，该球形面为微调螺钉压紧面；

所述挠性接触件通过自身的传感器连接孔与所述力传感器的力传感器连接螺钉进行连接，所述的挠性接触件通过自身的接触面与所述光学元件的背光面接触，所述的力传感器通过自身的力传感器安装螺钉与所述连接凸块的力传感器安装孔固定连接，所述微力弹簧的内侧通过所述弹簧定位面与所述连接凸块进行定位，所述的微力弹簧的端面一侧通过所述的弹簧连接面与所述的连接凸块进行抵触连接，所述的微力弹簧的端面另一侧通过所述的弹簧安装面与所述的调整凸块进行抵触连接；所述的调整凸块通过其自身的调整凸块导向面与所述调整导座内孔滑动配合，所述微调螺母通过自身的微调螺母安装面与所述调整导座的微调螺母安装孔进行过盈配合固定连接；所述微调螺钉通过所述微调螺钉安装孔与所述微调螺母实现螺纹连接，所述微调螺钉的微调螺钉压紧面与调整凸块的微调螺钉接触面相接触。

有益效果：