[实用新型]一种光纤扫描器结构

说明书

本实用新型公开了一种光纤扫描器结构，包括：光纤，其对光进行引导并从前端射出所述光；致动器，其以悬臂方式支撑光纤并在电压的驱动下使光纤前端进行振动；固定座，其具有允许致动器沿光纤光轴平移的滑槽；微调结构，其用于驱动致动器在所述滑槽内沿光纤光轴平移；固定结构，其用于将平移后的致动器固定于所述滑槽内。通过微调机构调整致动器在滑槽内的位置，调节致动器超出固定座的长度，即实现对致动器的悬臂长度的调节，使得致动器的悬臂的固有频率与光纤悬臂的固有频率相近，利用致动器和光纤的二次共振放大，从而可以保证光纤的悬臂自由端获得最大振幅，使光纤扫描工作在扫描振幅。

技术领域

本实用新型涉及光纤扫描器技术领域，尤其涉及一种光纤扫描器结构。

背景技术

光纤扫描器是在致动器(如压电类致动器)的驱动下，光纤以和致动器共振的频率区进行谐振扫描，要实现较好的扫描效果，需要使光纤悬臂的共振频率、致动器谐振频率有重叠区域或完全重叠，且扫描频率位于此频段区间内，以实现最大扫描放大效果和最优的扫描性能。在实际的过程中，由于光纤需要黏贴在致动器上，光纤直径很小，黏贴工艺较困难，很难保证光纤悬臂长度精度，再加之光纤参数的差异性、形状结构的微小差异，很难使其频率和致动器频率相匹配。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种光纤扫描器结构，用以通过调节致动器的悬臂长度的方法，以匹配光纤悬臂的共振频率，简化工艺，降低调节难度，保证扫描器的工作性能。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种光纤扫描器结构，包括光纤；

致动器，其以悬臂方式支撑光纤并驱动光纤的悬臂自由端进行振动；

固定座，其具有允许致动器沿光纤光轴平移的滑槽；

微调结构，其用于驱动致动器在所述滑槽内沿光纤光轴平移；

固定结构，其用于将平移后的致动器固定于所述滑槽内；

光纤对光进行引导并从所述悬臂自由端射出所述光。

悬臂的长度与共振频率的关系满足：

其中β_n为频率超越方程的解，E为光纤的弹性模量，R为截面半径，ρ为质量线密度，L为悬臂长度。

使用时，首先通过确定系统需要的初步扫描频率，通过理论推导出光纤的近似悬臂长度。将光纤与致动器固定连接，使光纤的悬臂长度接近需要的共振频率。然后通过微调机构调整致动器在滑槽内的位置，调节致动器超出固定座的长度，即实现对致动器的悬臂长度的调节，使得致动器的悬臂的固有频率与光纤悬臂的固有频率相近，利用致动器和光纤的二次共振放大，从而可以保证光纤的悬臂自由端(即光纤悬臂)获得最大振幅，使光纤扫描工作在扫描振幅。

可选的，所述的微调结构包括设置于致动器表面、沿光纤光轴方向延伸的齿条和伸入固定座的滑槽内并与所述齿条相啮合以驱动齿条移动的齿轮件，通过旋拧齿轮件带动齿条水平移动，以实现致动器的平移。

进一步的，所述的齿轮件包括周向设置有轮齿的配合部和设置于配合部一端的调节部，所述的配合部伸入固定座的滑槽内并与所述齿条相啮合。

可选的，所述的微调结构包括末端伸入滑槽的调节螺栓，调节螺栓沿光纤光轴方向设置且位于致动器的后方。通过调节调节螺栓末端伸入滑槽的长度调节致动器在所述滑槽内沿光纤光轴平移的距离。

进一步的，所述的调节螺栓通过螺纹安装于固定座上，调节螺栓的末端从致动器的后方伸入滑槽。致动器的后端面紧贴调节螺栓的末端，从而通过旋拧调节螺栓调节调节螺栓末端伸入滑槽的长度，调节致动器在滑槽内位置。