[发明专利]一种五维光栅调整架

说明书

本发明涉及一种五维光栅调整架，属于光栅调整架技术领域，由上而下依次包括手动调节机构、俯仰和旋转调节机构、偏转调节机构、平移调节机构和支撑底板，本发明通过手动调节机构手动调节框架的俯仰角度，通过俯仰和旋转调节机构调节框架和光栅的俯仰、绕法线旋转，通过偏转调节机构实现框架和光栅绕垂直线旋转，通过平移调节机构实现框架和光栅的平移，同时，手动调节机构、俯仰和旋转调节机构、偏转调节机构、平移调节机构沿着垂直方向依次设置，以充分利用框架下方空间，结构新颖，调节精度高。

技术领域

本发明属于光栅调整架技术领域，具体地说涉及一种五维光栅调整架。

背景技术

压缩器是超短脉冲激光系统必不可少的一部分，负责放大后的激光脉冲在时间上的压缩。随着激光相关技术的进步与峰值功率的不断提升，压缩器的核心器件——光栅的口径也在不断扩大。数PW级OPCPA技术平台的压缩器由两组相互平行的光栅对称放置完成脉冲压缩，能够输出能量百焦耳，脉冲宽度压缩至20fs量级，为达成这一目标，需用四块米级光栅。

为了节约建造成本，需要在有限的压缩器空间内实现米级光栅的五维调整，现有的调整架驱动装置位于光栅背面，需占用很大的空间，无法安装在现有的压缩器中。

发明内容

考虑到光栅后部空间较小，发明人采用了底部放置驱动装置的调整架。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种五维光栅调整架，所述光栅的外围设有框架，所述调整架由上而下依次包括手动调节机构、俯仰和旋转调节机构、偏转调节机构、平移调节机构和支撑底板，所述手动调节机构、俯仰和旋转调节机构之间设有第一支撑板，所述俯仰和旋转调节机构、偏转调节机构之间设有第二支撑板，所述偏转调节机构、平移调节机构之间设有第三支撑板；

所述俯仰和旋转调节机构包括平行设置且结构相同的中间调节机构、左侧调节机构和右侧调节机构，所述左侧调节机构包括驱动组件和导向组件，所述驱动组件包括第一电机、第一滚珠丝杠、上楔形块和下楔形块，所述上楔形块和下楔形块的斜面相对设置，所述第一电机固设于第二支撑板上表面，其输出端与第一滚珠丝杠的螺杆连接，所述下楔形块的垂直面与第一滚珠丝杠的螺母固连，所述上楔形块的水平面与第一支撑板下表面连接，所述上楔形块的垂直面、下楔形块的水平面以及上楔形块和下楔形块相对设置的斜面处均设有导向组件。

进一步，所述手动调节机构包括调节杆、顶块和固定块，所述顶块和固定块的底部均与第一支撑板固连，所述调节杆沿着框架的长度方向设置，且其与第一支撑板上表面线接触。

进一步，所述调节杆位于顶块和固定块之间，所述顶块上贯穿有用于顶紧调节杆的调节螺栓。

进一步，所述第一支撑板上表面固设有顶部开有第一凹槽的支撑柱，所述框架的侧面设有嵌入第一凹槽内的第一球头，其底部位于调节杆的上方且两者为线接触。

手动调节机构采用线支撑结构，加强框架底部承载能力，调节框架的俯仰角度同时，避免多点支撑造成框架局部变形，进而影响光栅。

进一步，所述导向组件包括导向块和导轨，所述导向块位于导轨上，且导向块可沿着导轨滑动，位于上楔形块垂直面处的导向组件的导轨通过导轨固定块与第二支撑板上表面固连，其导向块与上楔形块的垂直面固连，位于下楔形块水平面处的导向组件的导轨与第二支撑板上表面固连，其导向块与下楔形块的水平面固连，位于上楔形块和下楔形块相对设置的斜面处的导向组件的导轨与下楔形块斜面固连，其导向块与上楔形块斜面固连。

进一步，所述第一支撑板下表面与上楔形块的水平面对应处设有第二球头，所述中间调节机构、左侧调节机构和右侧调节机构的上楔形块的水平面处设有正对第二球头的第二凹槽，且3个第二凹槽中的其中一者的纵截面为锥形，其中一者的纵截面为V型，其中一者的纵截面为U型。