CN104965290A - 一种五自由度镜面调整装置 - Google Patents

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Abstract

一种五自由度镜面调整装置，属于光学镜面装调领域，为了解决现有技术的超高反射率反射镜对安装精度要求高，装调困难的问题，该装置包括固定安装基座方向位置调整台、角度调整台、透镜安装台和透镜，固定安装基座、方向位置调整台、角度调整台与透镜安装台依次共轴设置，角度调整台通过可动角度调整机构安装在位置调整上；当光线调整到经过镜面中心时，镜面的位置调整和角度调整独立；安装精度要求高，装调简单，镜面固定后，调整过程不需要接触镜子，对镜面起到很好的保护作用。

Description

一种五自由度镜面调整装置
技术领域
本发明属于光学镜面装调领域，具体涉及到一种五自由度镜面调整装置。
背景技术
镜面装调是每一套实用光学***必须经历的过程，只有在完成镜面设计、镜面加工和镜面装调后，光学***才能按照预期目标工作。通常我们在实验室或工作间中通过不断调整镜面支撑方式和角度、高度即可达到设计目标。目前镜面装调设备为分立的三维坐标调整设备和角度调整设备，然而，在一些要求较高的设备中，仅仅通过这些简单调节并不能够达到设计要求。在谐振腔检测领域，通常需要让光线在两面或多面镜子间反射很多次，一般反射次数在千次以上，这时需要镜面的安装角度非常精确，否则光线很容易发生泄露，不能完成预定次数的反射。而反射次数直接决定了谐振腔的品质因数，不能降低。以腔谐振衰荡光谱(CRDS)为例，一般镜面反射率为0.9999，反射次数在5000次以上。另外，由于镜面反射率如此高，安装过程中的反射率保持也是需要考虑的因素。一般的洁净实验室不能满足这一指标，因此需要将透镜或反射镜先密封在谐振腔内，密封后再调整镜面位置和角度多有不便，首先没有固定的参考点，位置信息和角度信息带有较强的偶合；其次没有固定装置，每次调整后，镜面位置不易保持。
发明内容
为了解决现有技术的超高反射率反射镜对安装精度要求高，装调困难的问题，本发明提出了一种五自由度镜面调整装置。
本发明的技术方案为：
一种五自由度镜面调整装置，其包括：固定安装基座、第一基座固定机构、第二基座固定机构、第三基座固定机构、第四基座固定机构、y方向位置调整台、y方向可动位置调整机构、x方向位置调整台、x方向可动位置调整机构、角度调整台、ɑ可动角度调整机构、β可动角度调整机构、γ可动角度调整机构、透镜安装台和透镜，固定安装基座、y方向位置调整台、x方向位置调整台、角度调整台与透镜安装台依次共轴设置，固定安装基座、y方向位置调整台、x方向位置调整台和角度调整台中心带有通光孔，固定安装基座通过第一基座固定机构、第二基座固定机构、第三基座固定机构和第四基座固定机构安装固定，y位置调整台通过y方向可动位置调整机构安装在固定安装基座上，x位置调整台通过x方向可动位置调整机构安装在y位置调整台上，角度调整台通过ɑ可动角度调整机构、β可动角度调整机构和γ可动角度调整机构安装在x位置调整台上，透镜安装台与角度调整台刚性连接，透镜安装在透镜安装台上，
所述ɑ可动角度调整机构、β可动角度调整机构与γ可动角度调整机构角度间隔均为120°。
本发明的有益效果是：当光线调整到经过镜面中心时，镜面的位置调整和角度调整独立；安装精度高，便于装调；镜面固定后，调整过程不需要接触镜子，对镜面起到很好的保护作用。
附图说明
图1：本发明一种五自由度调整装置的俯视示意图。
图2：本发明一种五自由度调整装置的剖面示意图。
图3：本发明一种五自由度调整装置的两镜腔式实施例装调前侧视图。
图4：本发明一种五自由度调整装置的两镜腔式实施例装调后侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，一种五自由度镜面调整装置，其包括：固定安装基座1-1、第一基座固定机构1-2、第二基座固定机构1-3、第三基座固定机构1-4、第四基座固定机构1-5、y方向位置调整台2-1、y方向可动位置调整机构2-2、x方向位置调整台3-1、x方向可动位置调整机构3-2、角度调整台4-1、ɑ可动角度调整机构4-2、β可动角度调整机构4-3、γ可动角度调整机构4-4、透镜安装台5-1和透镜5-2。
固定安装基座1-1、y方向位置调整台2-1、x方向位置调整台3-1、角度调整台4-1与透镜安装台5-1依次共轴设置。固定安装基座1-1、y方向位置调整台2-1、x方向位置调整台3-1和角度调整台4-1中心带有通光孔。固定安装基座1-1通过第一基座固定机构1-2、第二基座固定机构1-3、第三基座固定机构1-4和第四基座固定机构1-5安装固定，y位置调整台2-1通过y方向可动位置调整机构2-2安装在固定安装基座1-1上，x位置调整台3-1通过x方向可动位置调整机构3-2安装在y位置调整台2-1上，角度调整台4-1通过ɑ可动角度调整机构4-2、β可动角度调整机构4-3和γ可动角度调整机构4-4安装在x位置调整台3-1上，透镜安装台5-1与角度调整台4-1刚性连接，透镜5-2安装在透镜安装台5-1上。
所述ɑ可动角度调整机构4-2、β可动角度调整机构4-3与γ可动角度调整机构4-4角度间隔均为120°，用于调整ɑ、β、γ三个角度维度的角度坐标。
y方向可动位置调整机构2-2用于调整y方向位置调整台2-1所在平面的y维度的位置坐标。
x方向可动位置调整机构3-2用于调整x方向位置调整台3-1所在平面的x维度的位置坐标，x维度与y维度垂直。
如图3所示，激光器6发射的光依次经过调整准确的第一五自由度调整装置7、谐振腔体8和未调整的第二五自由度调整装置9，发射光在质心探测器10上形成光斑，光斑不在质心探测器10的中心位置，这时第二五自由度调整装置9的法线L1与谐振腔体8的中心轴线L2不重合。
调整x方向可动位置调整机构3-2和y方向可动位置调整机构2-2使未调整的第二五自由度调整装置9的法线L1与谐振腔体8的中心轴线L2交与一点或使谐振腔体8的中心轴线L2通过透镜5-2的中心点。
如图4所示，调整ɑ可动角度调整机构4-2、β可动角度调整机构4-3与γ可动角度调整机构4-4，谐振腔体8输出光斑在质心探测器也随之变化，直到谐振腔体8输出光斑在质心探测器的中心位置，未调整的第二五自由度调整装置9的法线L1与谐振腔体8的中心轴线L2重合，调整完毕。

Claims (2)

1.一种五自由度镜面调整装置，其包括：固定安装基座(1-1)、第一基座固定机构(1-2)、第二基座固定机构(1-3)、第三基座固定机构(1-4)、第四基座固定机构(1-5)、y方向位置调整台(2-1)、y方向可动位置调整机构(2-2)、x方向位置调整台(3-1)、x方向可动位置调整机构(3-2)、角度调整台(4-1)、ɑ可动角度调整机构(4-2)、β可动角度调整机构(4-3)、γ可动角度调整机构(4-4)、透镜安装台(5-1)和透镜(5-2)，其特征是，固定安装基座(1-1)、y方向位置调整台(2-1)、x方向位置调整台(3-1)、角度调整台(4-1)与透镜安装台(5-1)依次共轴设置，固定安装基座(1-1)、y方向位置调整台(2-1)、x方向位置调整台(3-1)和角度调整台(4-1)中心带有通光孔，固定安装基座(1-1)通过第一基座固定机构(1-2)、第二基座固定机构(1-3)、第三基座固定机构(1-4)和第四基座固定机构(1-5)安装固定，y位置调整台(2-1)通过y方向可动位置调整机构(2-2)安装在固定安装基座(1-1)上，x位置调整台(3-1)通过x方向可动位置调整机构(3-2)安装在y位置调整台(2-1)上，角度调整台(4-1)通过ɑ可动角度调整机构(4-2)、β可动角度调整机构(4-3)和γ可动角度调整机构(4-4)安装在x位置调整台(3-1)上，透镜安装台(5-1)与角度调整台(4-1)刚性连接，透镜(5-2)安装在透镜安装台(5-1)上。
2.根据权利要求1所述的一种五自由度镜面调整装置，其特征在于，所述ɑ可动角度调整机构(4-2)、β可动角度调整机构(4-3)与γ可动角度调整机构(4-4)角度间隔均为120°。
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