[发明专利]一种多自由度光学调装装置及调装方法

权利要求书

1.一种多自由度光学调装装置，其特征在于：包括固定台(1)、自由度分解机构，所述自由度分解机构设置在固定台(1)上；所述自由度分解机构包括玻璃底座(2)、第一玻璃元件(5)、第二玻璃元件(6)；所述第一玻璃元件(5)垂直设置在玻璃底座(2)的上表面，且可水平方向平移和转动；所述第二玻璃元件(6)垂直设置在第一玻璃元件(5)的另一面上，且可上下方向平移和俯仰角度转动连接设置，第二玻璃元件(6)与玻璃底座(2)平行；将待调光学元件(7)设置在第二玻璃元件(6)上；所述玻璃底座(2)下表面与固定台(1)连接；

当调节完后，所述玻璃底座(2)与第一玻璃元件(5)粘结连接，第二玻璃元件(6)与第一玻璃元件(5)粘结连接，待调光学元件(7)与第二玻璃元件(6)粘结连接。

2.根据权利要求1所述的多自由度光学调装装置，其特征在于：还包括第一调节指针(10)、第二调节指针(11)、第三调节指针(12)、第四调节指针(13)、第五调节指针(14)、第六调节指针(15)；所述第一调节指针(10)、第二调节指针(11)与第一玻璃元件(5)的一个侧面可拆卸连接；所述第三调节指针(12)、第四调节指针(13)与第二玻璃元件(6)的下表面可拆卸连接；所述第五调节指针(14)、第六调节指针(15)分别与第一玻璃元件(5)和第二玻璃元件(6)的另一个侧面可拆卸连接；所述第一调节指针(10)、第二调节指针(11)组装于水平移动和转动机械调节机构(16)上，所述第三调节指针(12)、第四调节指针(13)组装于上下移动和俯仰机械调节机构(17)上，所述第五调节指针(14)、第六调节指针(15)组装于轴向维度调节机构(18)上，所述水平移动和转动机械调节机构(16)、上下移动和俯仰机械调节机构(17)、轴向维度调节机构(18)均固定于固定台(1)上。

3.根据权利要求2所述的多自由度光学调装装置，其特征在于：所述固定台(1)设置为倾斜角结构，其中一侧面设置倾斜45°，相邻的另一侧面设置倾斜3～5°，且倾斜面的最小角相邻。

4.根据权利要求3所述的多自由度光学调装装置，其特征在于：通过操作水平移动和转动机械调节机构(16)，从而调节第一调节指针(10)和第二调节指针(11)作精密的水平移动，若所述第一调节指针(10)和第二调节指针(11)向同个方向移动相同距离时，第一玻璃元件(5)和第二玻璃元件(6)将沿水平方向平移；若所述第一调节指针(10)和第二调节指针(11)移动距离不相同或朝反方向移动时，第一玻璃元件(5)和第二玻璃元件(6)将沿水平角度方向转动。

5.根据权利要求3所述的多自由度光学调装装置，其特征在于：通过操作上下移动和俯仰机械调节机构(17)，从而调节第三调节指针(12)和第四调节指针(13)作精密的上下移动，若所述第三调节指针(12)和第四调节指针(13)向同个方向移动相同距离时，第二玻璃元件(6)将沿上下方向平移；若所述第三调节指针(12)和第四调节指针(13)移动距离不相同或朝反方向移动时，第二玻璃元件(6)将沿俯仰角度方向转动。

6.根据权利要求3所述的多自由度光学调装装置，其特征在于：通过操作轴向维度调节机构(18)，从而调节第五调节指针(14)和第六调节指针(15)作精密的轴向移动，若所述第五调节指针(14)和第六调节指针(15)向同个方向移动相同的距离时，第一玻璃元件(5)和第二玻璃元件(6)将沿光束轴向方向位移。

7.一种基于权利要求1～6任一项所述装置的调装方法，其特征在于：该调装方法步骤如下：

1)选择固定台：根据光路组成和光学平台的尺寸选择合适尺寸的固定台(1)；

2)组装：将水平移动和转动维度机械调节机构(16)与第一调节指针(10)和第二调节指针(11)组装于一体、将上下移动和俯仰维度机械调节机构(17)与第三调节指针(12)和第四调节指针(13)组装于一体、将轴向维度机械调节机构(18)与第五调节指针(14)和第六调节指针(15)组装于一体；

3)固定：将组装完成的水平移动和转动维度机械调节机构(16)、上下移动和俯仰维度机械调节机构(17)和轴向维度机械调节机构(18)与玻璃底座(2)一起固定于固定台(1)上，并且使得调节机构与底座(2)之间处于合适的相对位置和角度；

4)放入待调光学元件：将第一玻璃元件(5)、第二玻璃元件(6)和待调光学元件(7)放入光学平台光路中，第一玻璃元件(5)、第二玻璃元件(6)与各自相应的调节指针连接，待调光学元件(7)固定在第二玻璃元件(6)的上表面；

5)多自由度调节：一边对光路进行观察和光学参数测量，一边通过同时操作三套不同维度的机械调节机构调节六个不同的相应的精密调节指针，对待调光学元件进行五自由度位置和角度的同时原位调节，优化光路；

6)粘结光路：光路优化调节完成后，在玻璃底座(2)与第一玻璃元件(5)的接触面(8)、第一玻璃元件(5)与第二玻璃元件(6)的接触面(9)处滴入粘结液以固定光路，完成调装。