一种光纤端面与汇聚透镜位置微调装置的制作方法

1.本实用新型属于激光照明安装技术领域，涉及辅助调节装置，具体为一种光纤端面与汇聚透镜位置微调装置。


背景技术：

2.激光的输出光效高，可以获得亮度极高的白色光源；激光可以很容易地进行进一步处理和准直，实现定向照明；此外，激光的光发射角非常小，耦合到光纤中的功率非常高。由于激光的诸多优点，激光已被应用于照明、医疗、材料加工等方面。
3.随着照明、激光加工等领域的发展，各行业对激光功率的要求也越来越高，由于传统的采用激光直接输出光源的光损耗较高且传输距离较短，所以无法达到高功率、高效率等要求。光纤作为一种光传导工具，具有损耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点，因此，现阶段大功率激光都采用光纤耦合方式输出功率。
4.在大功率激光光纤耦合中，往往通过透镜和光纤进行结合，其中透镜通过镜筒支撑固定，光纤通过光纤筒固定支撑，光纤端面距离透镜的距离决定着光斑的大小，也影响光斑的能量密度，但是该距离在调节过程中很难把握，所以如果距离不合适，一方面，会导致光斑质量下降，另一方面，由于光纤端面的功率密度通常很高，如果光纤头在距离透镜不合适的位置等，会使光纤头局部温度很高，并且热量不能及时散出去，造成光纤损坏。
5.针对以上存在的问题，本发明专利提供一种光纤端面与汇聚透镜调节装置，能够高效便捷地实现对光纤端面和汇聚透镜距离的控制与固定。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在解决光纤端面和透镜之间距离调节的技术问题，提供了一种光纤端面与汇聚透镜调节装置。
7.本实用新型解决其技术问题采用的技术手段是：一种光纤端面与汇聚透镜位置微调装置，包括固定底板，固定底板上固连有间隔设置的两根镜筒固定架，两根镜筒固定架中沿水平方向穿置有同一根旋转轴，旋转轴分别通过推力球轴承与镜筒固定架配合，镜筒固定架的顶部可拆卸连接有镜筒支撑座，镜筒支撑座的顶端为与镜筒外壁配合的圆弧凹面，旋转轴的一端部延伸有螺纹连接臂，螺纹连接臂上还螺纹配合有调节块，调节块上固连有与光纤筒的凹槽限位配合的调节杆。固定底板通过螺钉固定于光学平台上，然后其他工装再固定在此固定底板上，保证在调节过程中整个工装的稳定性；镜筒固定架分别位于镜筒的两端部，镜筒支撑座与镜筒固定架之间可拆卸连接，当镜筒尺寸变换后，为了保证镜筒与镜筒支撑座配合稳固，需要更换镜筒支撑座，使得镜筒支撑座顶端的圆弧凹面与镜筒外壁完全贴合，推力球轴承在工件低速旋转时可承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，而且推力球轴承摩擦因数较低，并具有调心性能，旋转轴在推力球轴承的支撑下能在镜筒固定架旋转，旋转轴的一端部延伸有螺纹连接臂，螺纹连接臂上还螺纹配合有调节块，当旋转轴旋转时，螺纹连接臂带动调节块，使其沿螺纹连接臂做往复运动，调节到光学上合适位置后将
光纤筒的凹槽对准调节杆，通过螺钉将此位置处的镜筒与光纤筒固定后，再涂抹胶进一步锁死，最终实现透镜与光纤端面距离的调节。
8.优选的，镜筒固定架上还安装有用于防止推力球轴承脱落的弹性挡圈。具体使用过程中，需要先将一侧的镜筒固定架固定在固定底板上，将一个推力球轴承通过过盈配合的方式置于旋转轴的一端后将带有推力球轴承的旋转轴旋入其中一个镜筒固定架中，直到推力球轴承卡在镜筒固定架的槽内一侧后，再用弹性挡圈将推力球轴承另一侧卡死，实现推力球轴承的固定，同理旋转轴上的另一个推力球轴承也通过上述方法进行固定。
9.优选的，镜筒固定架通过固定螺钉与固定底板相连接；镜筒支撑座与镜筒固定架之间通过连接螺钉相连接。这是为了安装、拆卸方便、快捷。
10.优选的，推力球轴承与旋转轴之间过盈配合。这是为了结构连接牢固。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1、旋转轴上安装有推力球轴承，在工件低速旋转时，该轴承可承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，而且推力球轴承的摩擦因数较低，还具有调心性能，保证装置在旋转过程中的准确稳定性；
13.2、镜筒支撑座上端设计呈圆弧状，用于托衬镜筒，如果在整套装置中，如果镜筒的外径变大，只需要更换镜筒支撑座即可；
14.3、弹性挡圈相当于一个活动的挡边，安装于槽轴内，用来档推力球轴承用的，易于安装和拆卸，主要作用就是为了防止轴承脱落，固定轴或轴承的横向移动，以达到工作条件；
15.4、光纤筒下端连接调节块，调节块又与旋转轴延伸出的螺纹连接臂通过螺纹连接，使用过程中，手手动旋进或旋出旋转轴后通过螺纹促使调节块左右移动，然后由调节杆带动光纤筒左右移动，调节到光学上合适位置后通过螺钉将此位置拧紧后涂抹胶进一步锁死，最终实现汇聚透镜与光纤端面距离的调节；
16.本实用新型设计合理，能够高效便捷地实现对光纤端面和汇聚透镜距离的控制与固定，具有很好的实际应用价值。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型所述一种光纤端面与汇聚透镜位置微调装置的结构示意图。
19.图2为图1的侧视图。
20.图3为本实用新型所述弹性挡圈的结构示意图。
21.图4为镜筒支撑座镜筒支撑座的结构示意图。
22.图中：1、固定底板；2、镜筒固定架；3、旋转轴；4、推力球轴承；5、镜筒支撑座；6、圆弧凹面；7、螺纹连接臂；8、调节块；9、光纤筒；10、凹槽；11、调节杆；12、弹性挡圈；13、固定螺钉。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语
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第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.一种光纤端面与汇聚透镜位置微调装置，如图1至图2，包括固定底板1，固定底板1上固连有间隔设置的两根镜筒固定架2，两根镜筒固定架2中沿水平方向穿置有同一根旋转轴3，旋转轴3分别通过推力球轴承4与镜筒固定架2配合，推力球轴承4与旋转轴3之间过盈配合，镜筒固定架2上还安装有用于防止推力球轴承4脱落的弹性挡圈12，如图3所示；镜筒固定架2的顶部可拆卸连接有镜筒支撑座5，镜筒支撑座5的顶端为与镜筒外壁配合的圆弧凹面6，如图4所示，旋转轴3的一端部延伸有螺纹连接臂7，螺纹连接臂7上还螺纹配合有调节块8，调节块8上固连有与光纤筒9的凹槽10限位配合的调节杆11，镜筒固定架2通过固定螺钉13与固定底板1相连接；镜筒支撑座5与镜筒固定架2之间通过连接螺钉相连接。
27.固定底板1通过螺钉固定于光学平台上，然后其他工装再固定在此固定底板1上，保证在调节过程中整个工装的稳定性；镜筒固定架2分别位于镜筒的两端部，镜筒支撑座5与镜筒固定架2之间可拆卸连接，当镜筒尺寸变换后，为了保证镜筒与镜筒支撑座5配合稳固，需要更换镜筒支撑座5，使得镜筒支撑座5顶端的圆弧凹面6与镜筒外壁完全贴合，推力球轴承4在工件低速旋转时可承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，而且推力球轴承4摩擦因数较低，并具有调心性能，具体安装过程中，需要先将一侧的镜筒固定架2固定在固定底板1上，将一个推力球轴承4通过过盈配合的方式置于旋转轴3的一端后将带有推力球轴承4的旋转轴3旋入其中一个镜筒固定架2中，直到推力球轴承4卡在镜筒固定架2的槽内一侧后，再用弹性挡圈12将推力球轴承4另一侧卡死，实现推力球轴承4的固定，同理旋转轴3上的另一个推力球轴承4也通过上述方法进行固定；旋转轴3的一端部延伸有螺纹连接臂7，螺纹连接臂7上还螺纹配合有调节块8，当旋转轴3旋转时，螺纹连接臂7带动调节块8，使其沿螺纹连接臂7做往复运动，调节到光学上合适位置后将光纤筒9的凹槽10对准调节杆11，通过螺钉将此位置处的镜筒与光纤筒9固定后，再涂抹胶进一步锁死，最终实现透镜与光纤端面距离的调节。
28.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。