[发明专利]插片式可调激光衰减装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光光强衰减装置，特别是一种插片式可调激光衰减装置。

背景技术

光衰减器是一种插入到光路中的器件，其目的是对光强进行人工可控的衰减，使输出光在强度或功率上满足使用要求。

当前的光衰减器依据工作原理可分为吸收式与分束式两类。吸收式衰减器依靠衰减器件自身对光束的吸收让通过衰减器的光束实件现光束能量或功率衰减。由于对光束能量的吸收，极易导致器件本身的温升从而引入某些热物性质的变化，这将在一定程度上影响传输光束质量；此外吸收的能量过大也容易引起衰减器件本身的损伤，所以该类衰减器通常局限于用在光束能量或功率较低的系统中。分束式衰减器是利用光束的特性实现分束，通过各光束能量的配比实现所需的能量衰减。当前的分束式衰减器多是利用光束的偏振特性，因此对调节光束的偏振性有一定的要求，其衰减范围以及稳定性取决于光束本身的偏振特性，因此适用范围受到一定的限制；其次，该类衰减器还要涉及到光束偏振方向的调节，这不仅增加了器件制造成本与技术难度，还极易影响光束质量；此外，该类衰减器通常只能针对特定波长的光束进行衰减，对于宽光谱光束则效果欠佳。

发明内容

本发明提出一种插片式可调激光衰减装置，克服现有的光强衰减装置使用容易损坏和改变光斑质量影响后续使用的现实问题，提高抗激光损伤能力、降低对光束质量的影响、扩大可衰减的激光波长范围的衰减器。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术解决方案是：

一种插片式可调激光衰减装置，包括固定在底座上的同光轴的依次的第一通光孔、第一微调衰减镜架对、第一固定衰减镜架、第二微调衰减镜架对、第二固定衰减镜架、第三微调衰减镜架对和第二通光孔；第一通光孔和第二通光孔分别位于底座的两端；第一通光孔、第二通光孔、所有微调衰减镜架对的旋转轴、所有固定衰减镜架的镜座与所述底座一体成型；该插片式可调激光衰减装置关于通过第二微调衰减镜架对中旋转轴并垂直于Z轴的平面镜面对称分布；第一微调衰减镜架对、第二微调衰减镜架对、第三微调衰减镜架对、第一固定衰减镜架和第二固定衰减镜架均可供多块衰减镜片插入，所述的衰减镜片均由光学玻璃制成。

该插片式可调激光衰减装置的第一微调衰减镜架、第二微调衰减镜架和第三微调衰减镜架各由与底座一体成型的旋转轴、两个绕旋转轴旋转的镜片支座、压簧、滑杆、滑杆安装槽和细牙螺丝副构成；两个镜片支座共用一个旋转轴；滑杆嵌入滑杆安装槽，旋转细牙螺丝副顶紧调节滑杆在滑杆安装槽中的位置，压簧提供滑杆回复力；细牙螺丝副垂直于Z轴安装，滑杆的移动方向垂直于Z轴；每个镜片支座插入的衰减镜片的最多数量为3，多片衰减镜片相互平行。

该插片式可调激光衰减装置的第一固定衰减镜架、第二固定衰减镜架各由与底座一体成型的镜座、多根调节螺丝、多个压簧和多个聚四氟乙烯滚珠构成；镜座中部有一列带螺孔的锥孔，在每个锥孔中按聚四氟乙烯滚珠、压簧和调节螺丝的顺序构成压紧结构；所述的固定衰减镜架左右镜座均相对有错槽，构成带角度的镜片安装槽，每个镜片安装槽插入的衰减镜片的最多数量为9，多片衰减镜片相互平行，通过顶紧调节螺丝调节压力大小，将衰减镜片压到镜座的基准面，单一镜片安装槽中的多片衰减镜片相互平行。

本发明的有益效果如下：

可用于光通讯和光信息处理等需要光强衰减的场合，也可用于精密测距、全息信息处理、弱吸收测量等需要对光束参数进行严格控制的情况。与现有技术相比，其具有以下优点：

1.采用体材料作为衰减工作物质，由于体材料抵抗激光损伤的能力比一般的薄膜大得多，同时多片衰减镜片能分担激光束高能量，使得在衰减的过程中衰减装置本身可承受激光能量高，衰减装置的使用寿命增长；

2.采用体材料作为衰减物质，形变小、均匀性好，对入射光的光斑质量影响较小；

3.微调衰减镜架可小角度调节入射工作角，主要用于改变入射光在衰减片上的透过率和反射率，通过工作角可调和多块衰减片的配合实现光能量的连续衰减；

4.通过精确控制细牙螺丝副旋转的角度分辨率，可提供较小范围内的连续激光能量衰减，达到较高的调整衰减精度；

5.工作波长范围大，可对单波长激光光源进行衰减，也适用于具有一定波段范围的宽光谱光源。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图

图2为本发明微调衰减镜架俯视结构图

图3为本发明固定衰减镜架俯视结构图

图4为光束偏移量与入射角度之间的关系