專利名稱：采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法。
背景技術(shù)：
在激光加工設(shè)備組裝完成后，需要對(duì)光路進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的原則是要光路中的每個(gè)器件達(dá)到一定要求的光學(xué)同軸度。擴(kuò)束鏡作為光路中的輔助器件，起到增大光束直徑的作用，但是如果其軸線與激光光束軸線偏差過大會(huì)造成經(jīng)過擴(kuò)束后的激光光束能量沿軸心分布不均勻，如圖1，那么就會(huì)對(duì)影響激光的切割質(zhì)量。以往安裝擴(kuò)束鏡只是目視激光光束是否沿?cái)U(kuò)束鏡入光口中心通過，誤差很大，需要反復(fù)安裝調(diào)整，不容易達(dá)到光學(xué)同軸要求。本發(fā)明提供一種擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，將此件安裝在擴(kuò)束鏡上很容易將擴(kuò)束鏡與激光光束調(diào)整到同軸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的安裝擴(kuò)束鏡只是目視激光光束是否沿?cái)U(kuò)束鏡入光口中心通過，誤差很大，需要反復(fù)安裝調(diào)整，不容易達(dá)到光學(xué)同軸的技術(shù)問題，提供一種新的采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，該方法所用的擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器具有容易將擴(kuò)束鏡與激光光束調(diào)整到同軸的優(yōu)點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，包括以下幾個(gè)步驟:
a)將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中；
b)先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光；
c)傳感器感光后發(fā)出信號(hào)，傳給外部計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置；
d)調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置，保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度，即完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)。所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和光電同軸準(zhǔn)直器；擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器還可以米用如下技術(shù)方案，擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器包括圓柱形鏡筒，鏡筒一端具有入光口，另一端具有出光口，鏡筒具有入光口的一端和激光器光纖頭相連，具有出光口的一端具有螺紋，鏡筒通過所述螺紋和擴(kuò)束鏡入射端配合，入光口和出光口分別具有光敏電阻，光敏電阻中心具有激光光束通過的圓孔。所述圓孔直徑比通過的激光光束直徑大I 50微米。當(dāng)激光射在光敏電阻上，光敏電阻會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。用上述該準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中，將擴(kuò)束鏡與擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器通過螺紋連接在一起，調(diào)節(jié)組合件，使激光光束通過擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器的兩個(gè)小孔，如果組合件有傾斜或者平行于光軸有偏移，光線都會(huì)有一部分落在光敏電阻上，光敏電阻就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，當(dāng)調(diào)節(jié)到兩個(gè)光敏電阻都無感光信號(hào)反饋時(shí)，擴(kuò)束鏡就和激光光束達(dá)到了光學(xué)同軸度。擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器是一個(gè)及工裝與信息反饋與一體的器件，一端是與擴(kuò)束鏡入射端配合的螺紋孔，在距擴(kuò)束鏡入光口的近端與遠(yuǎn)端有兩個(gè)中心帶有比激光光束直徑大0.05mm的小孔的光敏電阻，器件一次裝夾車削而成，保證了螺紋孔與小孔的同軸度即保證了準(zhǔn)直器與擴(kuò)束鏡同軸。調(diào)光過程中要將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，將擴(kuò)束鏡與擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器通過螺紋連接在一起，調(diào)節(jié)組合件使激光光束通過擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器的兩個(gè)小孔，如果組合件傾斜或者平行于光軸有偏移，光線都會(huì)有一部分落在光敏電阻上，那么光敏電阻就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，當(dāng)調(diào)節(jié)到兩個(gè)光敏電阻都無感光信號(hào)反饋時(shí)，擴(kuò)束鏡就達(dá)到了光學(xué)同軸度的要求。采用本發(fā)明的方法，解決了以往擴(kuò)束鏡在裝入光學(xué)系統(tǒng)中，同軸度難以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的精度難以保證的問題。而且操作方便，易于控制，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為擴(kuò)束鏡未同軸時(shí)激光能量分布示意圖。圖2為擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器示意圖。圖3為擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器剖面圖。圖4為安裝光電同軸準(zhǔn)直器的擴(kuò)束鏡
圖5為經(jīng)光電同軸準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)后的激光能量分布示意圖。圖1中，1為激光器光纖桿頭；2為激光光束；3為聚焦透鏡；4為激光能量分布,5為擴(kuò)束鏡軸心；6為激光光束軸心。圖2中，I為光電傳感器；2為連接軸。圖3中，I為光電傳感器；2為連接軸。圖4中，I為激光器光纖桿頭；2為激光光束；3為聚焦透鏡；4為光電同軸準(zhǔn)直器；5為光電傳感器；6為連接軸。圖5中，I為激光器光纖桿頭；2為激光光束；3為聚焦透鏡；4為激光能量分布。下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
具體實(shí)施例實(shí)施例1
一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，包括以下幾個(gè)步驟:
a)將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中；
b)先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光；
c)傳感器感光后發(fā)出信號(hào)，傳給外部計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置；
d)調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束 打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置，保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度，即完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)。
所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和光電同軸準(zhǔn)直器；擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，如圖2所示，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。實(shí)施例2
一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，同實(shí)施例1。所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和光電同軸準(zhǔn)直器；擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器用膠無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。圖3為擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器剖面圖。實(shí)施例3
一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，同實(shí)施例1。所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和光電同軸準(zhǔn)直器；擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。擴(kuò)束鏡光電式同軸準(zhǔn)直器，是一個(gè)單獨(dú)器件，是由連接軸與光電傳感器組成，光電傳感器無間隙裝的用膠固定在接軸中。調(diào)光過程中要將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光，傳感器感光后發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置，調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置即可完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)，如圖3，即保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度。實(shí)施例4
一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，同實(shí)施例1。擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和同軸準(zhǔn)直器，所述的同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部計(jì)算機(jī)相連。實(shí)施例5
一種同軸激光光束的調(diào)節(jié)方法，包括以下幾個(gè)步驟:
a)將實(shí)施例4所述的擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中；
b)先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光；
c)傳感器感光后發(fā)出信號(hào)，傳給外部計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置；
d)調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置，保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度，即完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)。所述擴(kuò)束鏡光電式同軸準(zhǔn)直器是一個(gè)單獨(dú)器件。是由連接軸與光電傳感器組成，光電傳感器無間隙裝的用膠固定在接軸中。調(diào)光過程中要將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光，傳感器感光 后發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置，調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置即可完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)，即保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度，如圖4。實(shí)施例6
一種同軸激光光束的調(diào)節(jié)方法，將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中，將擴(kuò)束鏡與擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器通過螺紋連接在一起，調(diào)節(jié)組合件，使激光光束通過擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器的兩個(gè)小孔，如果組合件有傾斜或者平行于光軸有偏移，光線都會(huì)有一部分落在光敏電阻上，光敏電阻就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，當(dāng)調(diào)節(jié)到兩個(gè)光敏電阻都無感光信號(hào)反饋時(shí)，擴(kuò)束鏡就和激光光束達(dá)到了光學(xué)同軸度。所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和同軸準(zhǔn)直器，所述的同軸準(zhǔn)直器，包括圓柱形鏡筒，鏡筒一端具有入光口，另一端具有出光口，鏡筒具有入光口的一端和激光器光纖頭相連，具有出光口的一端具有螺紋，鏡筒通過所述螺紋和擴(kuò)束鏡入射端配合，入光口和出光口分別具有光敏電阻，光敏電阻中心具有激光光束通過的圓孔。所述圓孔直徑比通過的激光光束直徑大20微米。一部分落在光敏電阻上,那么光敏電阻就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。實(shí)施例7
擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器是一個(gè)及工裝與信息反饋與一體的器件，一端是與擴(kuò)束鏡入射端配合的螺紋孔，在距擴(kuò)束鏡入光口的近端與遠(yuǎn)端有兩個(gè)中心帶有比激光光束直徑大0.05mm的小孔的光敏電阻，器件一次裝夾車削而成，保證了螺紋孔與小孔的同軸度即保證了準(zhǔn)直器與擴(kuò)束鏡同軸。調(diào)光過程中要將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，將擴(kuò)束鏡與擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器通過螺紋連接在一起，調(diào)節(jié)組合件使激光光束通過擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器的兩個(gè)小孔，如果組合件有傾斜或者平行于光軸有偏移，光線都會(huì)有一部分落在光敏電阻上，那么光敏電阻就會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，當(dāng)調(diào)節(jié)到兩個(gè)光敏電阻都無感光信號(hào)反饋時(shí)，擴(kuò)束鏡就達(dá)到了光學(xué)同軸度的要求，如圖3所示。本發(fā)明的擴(kuò)束鏡解決 了以往擴(kuò)束鏡在裝入光學(xué)系統(tǒng)中，同軸度難以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的精度難以保證的問題。
權(quán)利要求
1.一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，包括以下幾個(gè)步驟: a)將擴(kuò)束鏡安裝在光學(xué)系統(tǒng)中； b)先將擴(kuò)束鏡軸心與激光光束軸心調(diào)節(jié)到平行，然后在垂直面、水平面分別平移擴(kuò)束鏡位置使光電傳感器感光； c)傳感器感光后發(fā)出信號(hào)，傳給外部計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)運(yùn)算分析得出光斑位置； d)調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡使激光光束打在傳感器上的光斑到達(dá)預(yù)先設(shè)置好的同軸位置，保證了擴(kuò)束鏡與激光光束的同軸度，即完成擴(kuò)束鏡的裝調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的擴(kuò)束鏡，包括圓柱形鏡筒和光電同軸準(zhǔn)直器；擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括連接軸和光電傳感器，光電傳感器無間隙的固定在連接軸中，光電傳感器和外部 計(jì)算機(jī)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中安裝擴(kuò)束鏡時(shí)，激光光束不容易達(dá)到光學(xué)同軸要求的技術(shù)問題，本發(fā)明通過采用一種采用擴(kuò)束鏡調(diào)節(jié)激光光束同軸的方法，所用的擴(kuò)束鏡光電同軸準(zhǔn)直器，包括圓柱形鏡筒，鏡筒一端具有入光口，另一端具有出光口，鏡筒具有入光口的一端和激光器光纖頭相連，具有出光口的一端具有螺紋，鏡筒通過所述螺紋和擴(kuò)束鏡入射端配合，入光口和出光口分別具有光敏電阻，光敏電阻中心具有激光光束通過的圓孔的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于激光加工設(shè)備中準(zhǔn)直擴(kuò)束鏡與激光光束同軸的工裝治具的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)G02B27/30GK103217766SQ20121001658
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者魏志凌, 寧軍, 周強(qiáng) 申請(qǐng)人:昆山思拓機(jī)器有限公司