CN212846141U - 一种功率衰减装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种功率衰减装置，包括：底座、第一转盘组件、第二转盘组件、第一衰减组件、第二衰减组件及调节机构；通过调节机构分别与第一转盘组件及第二转盘组件传动连接，调节机构同时带动第一转盘组件与第二转盘组件同向或反向转动，以使第一衰减组件与第二衰减组件同向或反向转动相同角度。通过上述方案的实施，整套结构简单紧凑，方便操作，调节精度高，分辨率高，调节范围广，并可适应线偏振和椭圆偏振激光的优点；整套结构无需润滑剂，可适应更高的激光光路洁净度要求。

Description

一种功率衰减装置

技术领域

本实用新型涉及激光分光领域，尤其是指一种功率衰减装置。

背景技术

激光偏振态有两种，一种是线偏振，一种是椭圆偏振。目前常用的是针对线偏振激光，激光束经过一个半波片，当半波片以中心为轴旋转θ角时，激光束的线偏振方向则旋转2θ角。然后，激光束以一定的入射角入射到偏振分光片。在入射偏振分光片时，激光束可以分解为p偏振和s偏振两个方向，根据偏振分光片的镀膜性质，p偏振光基本全部透射(Tp＞99％)，s偏振光基本全部反射(Rs＞99％)。上述的结构只对线偏振激光适用，不能实现椭圆偏振激光的分光功率调节。另外，这种结构使得激光分光的实现需要在激光传播路径上布置前后两部分结构，前方手动或电动二分之一波片旋转结构，后方偏振分光片固定结构，整套结构尺寸较大，不利于光路小型化。手动二分之一波片旋转结构要么直接转动二分之一波片支架在限位结构内绕轴线旋转，但这种方式精度差，过于灵敏，导致完全凭手感调节很难把控，操作难度大。要么通过蜗轮蜗杆结构来通过减速比实现更高精度的二分之一波片转动，但这种结构往往需要润滑剂才能正常运转，而激光光路需要避免脂状或油状润滑剂带来的可能造成光路污染的隐患，特别是紫外激光光路，因此应用受限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种功率衰减装置，旨在解决整套结构尺寸较大、不利于小型化的设计及操作难度大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种功率衰减装置，包括：底座、第一转盘组件、第二转盘组件、第一衰减组件、第二衰减组件及调节机构；

所述第一转盘组件及第二转盘组件均可转动地安装于底座上且靠近底座的两端设置，所述第一转盘组件及第二转盘组件对称设置；所述第一衰减组件设置于第一转盘组件上，所述第二衰减组件设置于第二转盘组件上；所述调节机构设置于底座的中间，且调节机构分别与第一转盘组件及第二转盘组件传动连接，所述调节机构同时带动第一转盘组件与第二转盘组件同向或反向转动，以使第一衰减组件与第二衰减组件同向或反向转动相同角度。

其中，所述调节机构包括转动拨叉、调节螺杆、第一支座及第二支座，所述第一支座及第二支座分别设置于底座的两侧，所述调节螺杆穿设于第一支座及第二支座上，且调节螺杆分别与第一支座及第二支座螺纹连接，所述转动拨叉与调节螺杆螺纹连接，且转动拨叉位于第一支座与第二支座之间，所述转动拨叉可同时带动所述第一转盘组件及第二转盘组件转动。

其中，所述转动拨叉上设有第一驱动轴及第二驱动轴，所述第一转盘组件靠近转动拨叉的一侧开设有与第一驱动轴滑动配合的第一长销孔；所述第二转盘组件靠近转动拨叉的一侧开设有与第二驱动轴滑动配合的第二长销孔。

其中，所述底座上设置有与调节螺杆平行的直线滑轨，所述转动拨叉靠近直线滑轨的一侧设置有与直线滑轨滑动配合的导轨滑块。

其中，所述调节机构还包括弹性件，所述弹性件套设于调节螺杆上，且弹性件的一端抵接转动拨叉，弹弹性件的另一端抵接第二支座。

其中，所述弹性件为弹簧。

其中，所述第一转盘组件及第二转盘组件均包括转盘、转轴及角接触轴承，所述转轴的一端与转盘固定连接，所述转轴的另一端穿设于角接触轴承并与角接触轴承固定连接，所述角接触轴承固定于底座上。

其中，所述第一转盘组件及第二转盘组件还包括轴端垫片，所述轴端垫片套设并螺接于转轴穿出角接触轴承的一端。

其中，所述第一衰减组件及第二衰减组件均包括衰减镜架及衰减镜片，所述衰减镜架固定于转盘上，所述衰减镜片设置于衰减镜架上。

其中，所述第一衰减组件及第二衰减组件还包括镜片压板，所述镜片压板设置于衰减镜架上，以压接衰减镜片。

本实用新型的有益效果在于：通过调节机构分别与第一转盘组件及第二转盘组件传动连接，调节机构同时带动第一转盘组件与第二转盘组件同向或反向转动，以使第一衰减组件与第二衰减组件同向或反向转动相同角度。整套结构具有简单紧凑，方便操作，调节精度高，分辨率高，调节范围广，并可适应线偏振和椭圆偏振激光的优点，此外，整套结构无需润滑剂，可适应更高的激光光路洁净度要求。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型功率衰减装置一视角的立体结构图；

图2为本实用新型功率衰减装置另一视角的立体结构图；

图3为本实用新型功率衰减装置的正视结构图；

图4为本实用新型功率衰减装置的俯视结构图；

图5为本实用新型功率衰减装置的仰视结构图；

图6为本实用新型功率衰减装置的A-A剖视结构图；

图7为本实用新型功率衰减装置的B-B剖视结构图；

图8为本实用新型功率衰减装置的C-C剖视结构图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1至图3，在本实施例中，该功率衰减装置，包括底座1、第一转盘组件3、第二转盘组件4、第一衰减组件5、第二衰减组件6及调节机构2；

第一转盘组件3及第二转盘组件4均可转动地安装于底座1上且靠近底座1的两端设置，第一转盘组件3及第二转盘组件4对称设置；第一衰减组件5设置于第一转盘组件3上，第二衰减组件6设置于第二转盘组件4上；调节机构2设置于底座1的中间，且调节机构2分别与第一转盘组件3及第二转盘组件4传动连接，调节机构2同时带动第一转盘组件3与第二转盘组件4同向或反向转动，以使第一衰减组件5与第二衰减组件6同向或反向转动相同角度。实际上，调节机构2同时带动第一转盘组件3与第二转盘组件4转动，从而带动了第一衰减组件5与第二衰减组件6的旋转，实现了整套结构无需润滑剂，可适应更高的激光光路洁净度要求，同时，整套结构简单紧凑，调节精度高，分辨率高，调节范围广，并可适应线偏振和椭圆偏振激光。而且，第一衰减组件与第二衰减组件的旋转，激光入射到其中一个衰减组件上产生偏移量，产生偏移量激光经过另一个衰减组件转过相同偏移量后，其中一个衰减组件造成的偏移量被另一个衰减组件补偿回来，实现了光束位置不随衰减装置调节功率大小发生变化。

具体地，调节机构2包括转动拨叉25、调节螺杆21、第一支座23及第二支座24，第一支座23及第二支座24分别设置于底座1的两侧，调节螺杆21穿设于第一支座23及第二支座24上，且调节螺杆21分别与第一支座23及第二支座24螺纹连接，转动拨叉25与调节螺杆21螺纹连接，且转动拨叉25位于第一支座23与第二支座24之间，转动拨叉25可同时带动第一转盘组件3及第二转盘组件4转动。在本实施例中，调节螺杆21，通过精密细牙螺纹传动，带动转动拨叉25沿调节螺杆21轴向位移，通过螺纹传动的应用，使得调节准确率得到提高；转动拨叉25带动两个转盘组件同时对称转动。

具体地，请参阅图1至图8，转动拨叉25上设有第一驱动轴29及第二驱动轴28，第一转盘组件3靠近转动拨叉25的一侧开设有与第一驱动轴29滑动配合的第一长销孔；第二转盘组件4靠近转动拨叉25的一侧开设有与第二驱动轴28滑动配合的第二长销孔。转动拨叉25与调节螺杆21轴向运动时，而两个转盘组件上的长销孔与驱动轴配合可随之发生转动，从而带动转盘组件上固定的衰减组件发生转动。驱动轴与销孔的配合间隙小，正反调节误差更小。

具体地，底座1上设置有与调节螺杆21平行的直线滑轨27，转动拨叉25靠近直线滑轨27的一侧设置有与直线滑轨滑动配合的导轨滑块26。导轨滑块26与直线导轨27配合控制拨叉位移直线度。

具体地，调节机构2还包括弹性件22，弹性件22套设于调节螺杆21上，且弹性件22的一端抵接转动拨叉25，弹性件22的另一端抵接第二支座24。弹性件22压缩在第二支座24和转动拨叉25之间，消除调节螺杆21和转动拨叉25螺纹配合间隙。进一步地，弹性件22为弹簧。

具体地，第一转盘组件3及第二转盘组件4均包括转盘30、转轴31及角接触轴承32，转轴31的一端与转盘30固定连接，转轴31的另一端穿设于角接触轴承32并与角接触轴承32固定连接，角接触轴承32固定于底座1上。角接触轴承32定位转轴31并允许转轴转动；转轴31为转盘30提供旋转支撑。

具体地，第一转盘组件3及第二转盘组件4还包括轴端垫片33，轴端垫片33套设并螺接于转轴穿出角接触轴承32的一端。轴端垫片33固定和预紧角接触轴承32，避免转盘因外力在配合间隙范围内转动和轴向窜动。

具体地，第一衰减组件5及第二衰减组件6均包括衰减镜架(51、61)及衰减镜片(52、62)，衰减镜架(51、61)固定于转盘30上，衰减镜片(52、62)设置于衰减镜架(51、61)上。转盘30转动使得衰减镜片(52、62)的角度随之发生变化，并使激光束因其中一个衰减镜片(52、62)造成的偏移量被另一个衰减镜片(52、62)补偿回来。

具体地，第一衰减组件5及第二衰减组件6还包括镜片压板(53、63)，镜片压板(53、63)设置于衰减镜架(51、61)上，以压接衰减镜片(52、62)。通过镜片压板(53、63)将衰减镜片固定在衰减镜架(51、61)上，可使衰减镜片(52、62)位置不发生改变。

本实施例中，底座1，是整个可调功率衰减器主体，提供可调功率衰减器整体安装基准和各零部件相对位置基准；通过利用衰减镜片(52、62)转动，其反射率随激光入射角度变化的特点，通过前后同时对称转动的两个衰减镜片(52、62)，实现功率调节并补偿激光折射对激光传播路径的影响，即通过调节第一片衰减镜片的角度，实现激光以不同比例反射和透射，然后通过第二片相对转动的等厚度和相同折射率的衰减镜片将激光束偏移量补偿回来，衰减镜架拆卸设置于转盘组件上。首选，衰减镜架底部设有螺孔，螺孔与转盘组件上设有螺纹孔相对设置，通过螺钉使转盘组件与衰减组件固定在一起，衰减镜架整体呈矩形状。

在本实施例中，调节螺杆与转动拨叉螺纹配合，通过螺纹传动实现转动拨叉直线位移，转动拨叉通过驱动轴将转动拨叉的直线运动转换为转盘的旋转运动，从而实现转盘上的衰减镜片转动。同时螺纹传动的应用，简单的实现了更高的调节分辨率。由于两个驱动轴和转盘是对称布置，转动拨叉移动时，带动两个转盘同时对称转动，使得第二片衰减镜片可以使透射的激光沿第一块衰减镜片导致激光束偏移的反方向，使激光束偏移相同位移量，最终形成出射激光束不随可调功率衰减器调节发生位移变化的效果。整套结构简单紧凑，调节精度高，分辨率高，可消除游隙对调节精度的影响，调节范围广，并可同时适应线偏振和椭圆偏振激光。利用衰减镜片转动，其反射率随激光入射角度变化的特点，通过前后同时对称转动的两个衰减镜片，实现功率调节并补偿激光折射对激光传播路径的影响，利用螺纹传动，通过两个直线运动的驱动轴与转盘上设置的长销孔配合，带动两个转盘同时对称转动。整套结构无需润滑剂，可适应更高的激光光路洁净度要求。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种功率衰减装置，其特征在于，包括：底座、第一转盘组件、第二转盘组件、第一衰减组件、第二衰减组件及调节机构；

所述第一转盘组件及第二转盘组件均可转动地安装于底座上且靠近底座的两端设置，所述第一转盘组件及第二转盘组件对称设置；所述第一衰减组件设置于第一转盘组件上，所述第二衰减组件设置于第二转盘组件上；所述调节机构设置于底座的中间，且调节机构分别与第一转盘组件及第二转盘组件传动连接，所述调节机构同时带动第一转盘组件与第二转盘组件同向或反向转动，以使第一衰减组件与第二衰减组件同向或反向转动相同角度。

2.如权利要求1所述的功率衰减装置，其特征在于，所述调节机构包括转动拨叉、调节螺杆、第一支座及第二支座，所述第一支座及第二支座分别设置于底座的两侧，所述调节螺杆穿设于第一支座及第二支座上，且调节螺杆分别与第一支座及第二支座螺纹连接，所述转动拨叉与调节螺杆螺纹连接，且转动拨叉位于第一支座与第二支座之间，所述转动拨叉可同时带动所述第一转盘组件及第二转盘组件转动。

3.如权利要求2所述的功率衰减装置，其特征在于，所述转动拨叉上设有第一驱动轴及第二驱动轴，所述第一转盘组件靠近转动拨叉的一侧开设有与第一驱动轴滑动配合的第一长销孔；所述第二转盘组件靠近转动拨叉的一侧开设有与第二驱动轴滑动配合的第二长销孔。

4.如权利要求3所述的功率衰减装置，其特征在于，所述底座上设置有与调节螺杆平行的直线滑轨，所述转动拨叉靠近直线滑轨的一侧设置有与直线滑轨滑动配合的导轨滑块。

5.如权利要求3所述的功率衰减装置，其特征在于，所述调节机构还包括弹性件，所述弹性件套设于调节螺杆上，且弹性件的一端抵接转动拨叉，弹性件的另一端抵接第二支座。

6.如权利要求5所述的功率衰减装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

7.如权利要求1所述的功率衰减装置，其特征在于，所述第一转盘组件及第二转盘组件均包括转盘、转轴及角接触轴承，所述转轴的一端与转盘固定连接，所述转轴的另一端穿设于角接触轴承并与角接触轴承固定连接，所述角接触轴承固定于底座上。

8.如权利要求7所述的功率衰减装置，其特征在于，所述第一转盘组件及第二转盘组件还包括轴端垫片，所述轴端垫片套设并螺接于转轴穿出角接触轴承的一端。

9.如权利要求7所述的功率衰减装置，其特征在于，所述第一衰减组件及第二衰减组件均包括衰减镜架及衰减镜片，所述衰减镜架固定于转盘上，所述衰减镜片设置于衰减镜架上。

10.如权利要求9所述的功率衰减装置，其特征在于，所述第一衰减组件及第二衰减组件还包括镜片压板，所述镜片压板设置于衰减镜架上，以压接衰减镜片。

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