[发明专利]一种温度稳定性高、光斑均匀可调的线型激光器

说明书

本发明公开了一种温度稳定性高、光斑均匀可调的线型激光器，其特征包括光源、准直透镜、锥形反射镜，光源经过准直透镜后，由点光源变为圆光斑，再经过锥形反射镜，将其转变为360°分布的线型激光，通过调整主支架上的紧定螺钉，使准直组件绕其自身旋转中心转动，将圆光斑中心与锥形反射镜中心重合，调整至输出激光360°内线激光宽度相等状态。本发明通过结构设计与材料热膨胀系数的匹配，满足激光器在‑20℃～60℃内输出的光线的高度保持稳定。本发明具有结构简单、使用方便、价格低廉的特点，可应用于工厂装配、建筑工程等激光定标和测量领域。

技术领域

本发明涉及线型激光器技术领域，具体是一种可用线型激光进行精密测量，应用环境温度变化大，要求测量精度高的领域。

背景技术

线型激光器可应用于工厂装配、建筑工程等激光定标和测量领域，是激光精密测量的核心部件，目前常见的线型激光器有一字光源区域小且光斑宽度不均匀，360°环形光源却不能保证环境适应性要求，激光定标和测量的环境往往为室外和装配车间，使用环境由于季节和控温的影响，温度较大，导致测量误差较大，因此，本发明专利解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度稳定性高、光斑均匀可调的线型激光器，激光器具有温度适应性强，在外界环境温度变化较大的情况下，依然保证测量精度要求，且输出的线型激光光斑宽度。

本发明通过以下技术方案实现：

一种温度稳定性高、光斑均匀可调的线型激光器，包括依次连接的底座、主支架、输出窗口和锥镜镜持，以及固定在锥镜镜持上的锥形反射镜，其特点在于，还包括激光准直组件，所述的主支架套设在该激光准直组件外，沿该主支架的圆周方向均匀分布有多个螺钉孔用于固定所述的激光准直组件，使所述的激光准直组件可以绕圆心旋转。

所述的激光准直组件将点光源整形成为圆光斑，经所述的锥形反射镜反射整形为线型光束后，经所述的输出窗口透射。所述的锥形反射镜的顶角为90°。

所述的准直组件包括准直支架、准直镜持、非球面准直透镜、激光二极管、压圈和固定O圈。所述的固定O圈套设在所述的激光二极管外，并通过所述的压圈将固定O圈固定在准直支架中，所述的非球面准直透镜固定在所述的准直镜持上，且均固定在准直支架上。

所述的准直支架具有内螺纹，与所述的准直镜持和非球面准直透镜的外螺纹相适配。

所述的准直支架两个端面均为圆弧面，且与所述的主支架的圆弧面及底座的圆弧面同心。通过调节螺钉，使使所述的激光准直组件旋转，直至经所述的输出窗口透射的线性光斑的宽度均相同。

设所述的底座的下表面到所述的主支架与输出窗口的粘接面之间距离为L_a，所述的输出窗口的高度为L_b，所述的锥形反射镜与锥镜镜持的粘接面到所述的输出窗口与锥镜镜持的粘接面之间距离为L_c，所述的底座与主支架的热膨胀系数均为α，所述的输出窗口的热膨胀系数为β，所述的锥镜镜持的热膨胀系数为γ，则满足如下公式：

L_a×α+L_b×β-L_c×γ＝0。

所述的激光二极管的出射光为波段在610～780nm范围内的可见光波段。

通过上述计算可知，本发明可以实现结构上的零膨胀，从而消除环境温度变化带来的测量误差，本发明可在-20℃～60℃的温度范围内保证测量精度要求。

与现有技术相比，本发明的技术效果：

(1)本发明的线型激光器具有温度适应性强，在外界环境温度变化较大的情况下，依然保证测量精度要求，通过结构设计与材料热膨胀系数的匹配，满足激光器在-20℃～60℃内输出的光线的高度保持稳定。