[发明专利]扩束镜光电同轴准直器

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种扩束镜光电同轴准直器。

背景技术

在激光加工设备组装完成后，需要对光路进行调整，调整的原则是要光路中的每个器件达到一定要求的光学同轴度。扩束镜作为光路中的辅助器件，起到增大光束直径的作用，但是如果其轴线与激光光束轴线偏差过大会造成经过扩束后的激光光束能量沿轴心分布不均匀，如图1，那么就会对影响激光的切割质量。以往安装扩束镜只是目视激光光束是否沿扩束镜入光口中心通过，误差很大，需要反复安装调整，不容易达到光学同轴要求。

本发明提供一种扩束镜光电同轴准直器，将此件安装在扩束镜上很容易将扩束镜与激光光束调整到同轴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的安装扩束镜只是目视激光光束是否沿扩束镜入光口中心通过，误差很大，需要反复安装调整，不容易达到光学同轴的技术问题，提供一种新的扩束镜光电同轴准直器，该扩束镜光电同轴准直器具有容易将扩束镜与激光光束调整到同轴的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种具有解决上述技术问题之一的同轴准直器的扩束镜。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种采用解决上述技术问题之二的扩束镜进行调整激光束同轴的方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种扩束镜光电同轴准直器，包括连接轴和光电传感器，光电传感器无间隙的固定在连接轴中，光电传感器和外部计算机相连。

为解决上述技术问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种扩束镜，包括圆柱形镜筒和同轴准直器，该准直器包括连接轴和光电传感器，光电传感器无间隙的固定在连接轴中，光电传感器和外部计算机相连。

为解决上述技术问题之三，本发明采用的技术方案如下：一种采用扩束镜调节激光光束同轴的方法，包括以下几个步骤：

a）将权利要求2所述的扩束镜安装在光学系统中；

b）先将扩束镜轴心与激光光束轴心调节到平行，然后在垂直面、水平面分别平移扩束镜位置使光电传感器感光；

c）传感器感光后发出信号，传给外部计算机，经过计算机运算分析得出光斑位置；

d）调节扩束镜使激光光束打在传感器上的光斑到达预先设置好的同轴位置，保证了扩束镜与激光光束的同轴度，即完成扩束镜的装调。

扩束镜光电同轴准直器还可以采用如下技术方案，扩束镜光电同轴准直器包括圆柱形镜筒，镜筒一端具有入光口，另一端具有出光口，镜筒具有入光口的一端和激光器光纤头相连，具有出光口的一端具有螺纹，镜筒通过所述螺纹和扩束镜入射端配合，入光口和出光口分别具有光敏电阻，光敏电阻中心具有激光光束通过的圆孔。所述圆孔直径比通过的激光光束直径大1～50微米。当激光射在光敏电阻上，光敏电阻会产生信号。

用上述该准直器调节激光光束同轴的方法，将扩束镜安装在光学系统中，将扩束镜与扩束镜光电同轴准直器通过螺纹连接在一起，调节组合件，使激光光束通过扩束镜光电同轴准直器的两个小孔，如果组合件有倾斜或者平行于光轴有偏移，光线都会有一部分落在光敏电阻上，光敏电阻就会产生信号，当调节到两个光敏电阻都无感光信号反馈时，扩束镜就和激光光束达到了光学同轴度。

扩束镜光电同轴准直器是一个及工装与信息反馈与一体的器件，一端是与扩束镜入射端配合的螺纹孔，在距扩束镜入光口的近端与远端有两个中心带有比激光光束直径大0.05mm的小孔的光敏电阻，器件一次装夹车削而成，保证了螺纹孔与小孔的同轴度即保证了准直器与扩束镜同轴。调光过程中要将扩束镜安装在光学系统中时，将扩束镜与扩束镜光电同轴准直器通过螺纹连接在一起，调节组合件使激光光束通过扩束镜光电同轴准直器的两个小孔，如果组合件倾斜或者平行于光轴有偏移，光线都会有一部分落在光敏电阻上，那么光敏电阻就会产生信号，当调节到两个光敏电阻都无感光信号反馈时，扩束镜就达到了光学同轴度的要求。

采用本发明的方法，解决了以往扩束镜在装入光学系统中，同轴度难以调节，调节的精度难以保证的问题。而且操作方便，易于控制，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1 为扩束镜未同轴时激光能量分布示意图。

图2为扩束镜光电同轴准直器示意图。

图3 为扩束镜光电同轴准直器剖面图。

图4 为安装光电同轴准直器的扩束镜

图5为经光电同轴准直器调节后的激光能量分布示意图。

图1中，1为激光器光纤杆头；2为激光光束；3为聚焦透镜；4为激光能量分布，5为扩束镜轴心；6为激光光束轴心。

图2中，1为光电传感器；2为连接轴。