[go: up one dir, main page]

RU2596906C1 - Device for adjustment of holder of optical element - Google Patents

Device for adjustment of holder of optical element Download PDF

Info

Publication number
RU2596906C1
RU2596906C1 RU2015117452/28A RU2015117452A RU2596906C1 RU 2596906 C1 RU2596906 C1 RU 2596906C1 RU 2015117452/28 A RU2015117452/28 A RU 2015117452/28A RU 2015117452 A RU2015117452 A RU 2015117452A RU 2596906 C1 RU2596906 C1 RU 2596906C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical element
frame
housing
holder
bracket
Prior art date
Application number
RU2015117452/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Борисовна Ярулина
Георгий Викторович Орехов
Михаил Юрьевич Янусов
Андрей Владимирович Березин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2015117452/28A priority Critical patent/RU2596906C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2596906C1 publication Critical patent/RU2596906C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: optics.
SUBSTANCE: invention relates to laser technology and a device for adjusting a holder of an optical element. Device comprises a housing fixed on a bracket, in hole of said housing of which there is an optical element, fixing elements, adjustment lock and spring. In housing there are holes for installation of fixing elements, optical element is installed in housing in a holder. Fixing elements are made in form of spring-loaded on side of bracket and fixed by cover rod and pins. Rod and pins are arranged uniformly relative to holder to interact with it. Adjustment lock used is an adhesive, which is arranged in mounting hole for holder.
EFFECT: high accuracy of adjustment subsequent fixed adjustment.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к твердотельным лазерам с диодной накачкой, в частности к элементам конструкции оптических резонаторов, используемых для первоначальной настройки резонатора, стабилизации выходных параметров лазера, и может быть использовано при изготовлении лазерной техники.The invention relates to diode-pumped solid-state lasers, in particular to structural elements of optical resonators used for initial tuning of the resonator, stabilization of the laser output parameters, and can be used in the manufacture of laser technology.

Известно изобретение под названием «Генератор лазера» (патент Японии №2010135852, МПК H01S 3/08, опубл. 2010), в котором описано устройство юстировки, содержащее корпус, в отверстии которого установлен оптический элемент (отражающее охлаждаемое зеркало), и пружину. Устройство также содержит регулировочные винты, эластичный элемент и упругую пластину, прижатие которой происходит с усилием F, рассчитанным по определенной формуле. Зеркало прижимается к корпусу стороной, противоположной отражающей поверхности и по отражающей поверхности упругой пластиной, которая при нажатии на зеркальную поверхность меняет угол ее положения.An invention is known under the name “Laser Generator” (Japanese Patent No.2010135852, IPC H01S 3/08, publ. 2010), which describes an alignment device comprising a housing, in the opening of which an optical element (reflecting a cooled mirror) is installed, and a spring. The device also contains adjusting screws, an elastic element and an elastic plate, the pressing of which occurs with a force F calculated according to a certain formula. The mirror is pressed against the housing by the side opposite the reflective surface and on the reflective surface by an elastic plate, which, when pressed on the mirror surface, changes the angle of its position.

Конструкция данного устройства юстировки обладает минимальными массогабаритными характеристиками, несложностью механизма регулировки, однако наличие упругих элементов не может позволить его применение в условиях жестких режимов эксплуатации (таких, как ударные или вибрационные), т.к. их наличие существенно повышает частоту собственных колебаний элементов конструкции резонатора.The design of this alignment device has minimal weight and size characteristics, a simple adjustment mechanism, however, the presence of elastic elements cannot allow its use in severe operating conditions (such as shock or vibration), because their presence significantly increases the frequency of natural vibrations of the structural elements of the resonator.

Наиболее близким аналогом изобретения, выбранным в качестве прототипа, является известное устройство юстировки оправы оптического элемента (патент Китая №201142512, МПК H01S 3/02, 3/08, опубл. 2007), содержащее закрепленный на кронштейне (держателе) корпус, в отверстии (центральном отверстии) которого установлен оптический элемент, фиксирующие элементы (кронштейн), фиксатор юстировки (стопорный винт) и пружины.The closest analogue of the invention, selected as a prototype, is a known device for adjusting the optical element frame (Chinese patent No. 2011142512, IPC H01S 3/02, 3/08, publ. 2007), containing a housing fixed to the bracket (holder) in the hole ( the central hole) of which an optical element is installed, fixing elements (bracket), adjustment lock (locking screw) and springs.

Устройство содержит пружины натяжения, регулировочные винты, установленное в центральном отверстии стопорное кольцо, на лицевой стороне которого установлено дополнительное стопорное кольцо. Корпус снабжен четырьмя отверстиями, нижний и верхний угловые участки снабжены V-образным пазом и углублением. Корпус установлен на кронштейн (держатель) на пружинах натяжения в соответствующем положении. Регулировочные винты установлены в резьбовые отверстия кронштейна (держателя) и упираются сферической частью в V-образную канавку и углубление корпуса. Регулировочные винты установлены в кронштейн, в котором расположен фиксирующий винт, а регулировка фиксации выполняется через резьбовые отверстия кронштейна (держателя). Конусные отверстия располагаются напротив друг друга в корпусе и кронштейне (держателе) и снабжены общим шариком. Корпус снабжен четырьмя отверстиями с пазами для штифтов натяжения, в кронштейне (держателе) размещены аналогичные отверстия с пазами для штифтов натяжения, в которых устанавливаются пружины натяжения, фиксирующиеся штифтами. Регулировочные винты вворачиваются в отверстие кронштейна, верхняя часть которого выполнена с пазом.The device contains tension springs, adjusting screws, a snap ring installed in the central hole, on the front side of which an additional snap ring is installed. The housing is equipped with four holes, the lower and upper corner sections are equipped with a V-shaped groove and a recess. The housing is mounted on the bracket (holder) on the tension springs in the corresponding position. The adjusting screws are installed in the threaded holes of the bracket (holder) and abut against the spherical part in the V-groove and the recess of the housing. The adjusting screws are installed in the bracket in which the fixing screw is located, and the fixing adjustment is carried out through the threaded holes of the bracket (holder). Cone openings are located opposite each other in the body and bracket (holder) and are equipped with a common ball. The housing is equipped with four holes with grooves for the tension pins, in the bracket (holder) there are similar holes with grooves for the tension pins, in which tension springs are fixed, which are fixed with pins. The adjusting screws are screwed into the hole of the bracket, the upper part of which is made with a groove.

Четыре пружины натяжения обладают достаточным усилием напряженности, что позволяет удерживать корпус относительно кронштейна (держателя) с достаточно равномерным и стабильным усилием. Крепление оптического элемента в отверстии корпуса выполнено при помощи стопорных гаек с резьбовой наружной поверхностью, выполненных из меди, что может гарантировать не только надежное прижатие, но и хорошее теплоотведение от оптического элемента. Эффективное позиционирование обеспечивается по трем контактным точкам: общему шарику, расположенному в конусных отверстиях и регулировочным винтам, которые своими сферическими поверхностями упираются в конусное отверстие и конусный паз. Причем в конусный паз упирается сферическая поверхность одного из регулировочных винтов, резьбовая поверхность которого выполнена с более мелким шагом, поэтому позволяет выполнять более точную настройку. Таким образом, при помощи регулировочных винтов можно легко изменять угол положения оптического элемента в пространстве в двухкоординатном угловом диапазоне, более точная настройка с последующей фиксацией настройки стопорными винтами в фиксирующих элементах (кронштейнах) позволяет обеспечить надежность позиционирования.Four tension springs have sufficient tension force, which allows you to hold the housing relative to the bracket (holder) with a fairly uniform and stable force. The optical element is fixed in the housing opening using lock nuts with a threaded outer surface made of copper, which can guarantee not only reliable pressing, but also good heat removal from the optical element. Effective positioning is ensured by three contact points: a common ball located in the conical holes and adjusting screws, which abut against the conical hole and conical groove with their spherical surfaces. Moreover, the spherical surface of one of the adjusting screws abuts in the conical groove, the threaded surface of which is made with a smaller step, therefore, it allows for more precise adjustment. Thus, with the help of adjusting screws, it is possible to easily change the angle of the optical element in space in the two-coordinate angular range, more precise adjustment with subsequent fixation of the adjustment by the locking screws in the fixing elements (brackets) allows for reliable positioning.

Данное устройство юстировки является достаточно точным, позволяет фиксировать настройку оптического элемента. Однако предназначено для использования в лабораторных условиях для мощных лазерных устройств, имеет большие массогабаритные характеристики и после проведенной юстировки становится частью конструкции, таким образом, увеличивая ее массу и габариты.This alignment device is quite accurate, allows you to fix the setting of the optical element. However, it is intended for use in laboratory conditions for high-power laser devices, it has large overall dimensions and, after adjustment, becomes a part of the structure, thus increasing its weight and dimensions.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения, - создание конструктивно обособленного и удобного при эксплуатации устройства, обеспечивающего высокую точность юстировки оптического элемента с последующей фиксацией настройки.The technical result obtained by using the proposed technical solution is the creation of a structurally detached and easy-to-use device that provides high precision alignment of the optical element with subsequent fixation settings.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве юстировки оправы оптического элемента, содержащем закрепленный на кронштейне корпус, в отверстии которого установлен оптический элемент, фиксирующие элементы, фиксатор юстировки и пружину, особенность заключается в том, что в корпусе выполнены отверстия для установки фиксирующих элементов, оптический элемент установлен в корпусе в оправе, фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненного со стороны кронштейна штока, зафиксированного крышкой, и штырей, причем шток и штыри расположены равномерно относительно оправы с возможностью взаимодействия с ней, в качестве фиксатора юстировки используется клей, размещенный в посадочном отверстии для оправы на несущей части конструкции оптического устройства вдоль посадочной части оправы.The specified technical result is achieved by the fact that in the alignment device of the optical element frame containing the housing fixed to the bracket, in the opening of which the optical element is installed, the fixing elements, the alignment lock and the spring, the feature is that the housing has holes for installing the fixing elements, the optical element is mounted in a frame in the frame, the fixing elements are made in the form of a rod spring-fixed from the side of the bracket bracket, fixed by a cover, and pins, and the rod Pins are arranged uniformly in the rim to interact with it, as the alignment fastener used adhesive disposed in the bearing hole of the frame on the support part of the optical device structure along the pedestal rim.

Всей совокупностью перечисленных признаков устройства юстировки обеспечивается точная позиционная установка оправы с оптическим элементом на несущую часть оптического устройства, с возможностью его последующего демонтажа. Это обеспечило высокую точность юстировки оптического элемента и позволило создать конструктивно обособленное и удобное при эксплуатации устройство. При этом достигается снижение массогабаритных характеристик лазера в целом, а также повышение его устойчивости к внешним воздействующим факторам.The totality of the listed features of the alignment device provides accurate positional installation of the frame with the optical element on the bearing part of the optical device, with the possibility of its subsequent dismantling. This ensured high accuracy of alignment of the optical element and allowed us to create a structurally isolated and convenient device for operation. In this case, a decrease in the overall dimensions of the laser as a whole, as well as an increase in its resistance to external factors, is achieved.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявлении источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков от прототипа, изложенных в формуле изобретения.When conducting analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the invention, no analogues were found that are characterized by features identical to all the essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features from the prototype set forth in the claims.

Следовательно, изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать вывод о соответствии изобретения условию «изобретательский уровень».To verify compliance of the invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the claimed device. As a result of the search, no technical solutions with these characteristics were identified. On this basis, we can conclude that the invention meets the condition of "inventive step".

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.In FIG. 1 shows a General view of the device.

На фиг. 2 - главный вид.In FIG. 2 - the main view.

На фиг.3 - разрез А-А.Figure 3 is a section aa.

На фиг. 4 - вид оправы с зеркалом после демонтажа устройства.In FIG. 4 is a view of a frame with a mirror after dismantling the device.

Устройство юстировки оправы оптического элемента содержит корпус 1 (фиг. 1-3), закрепленный на кронштейне 2, который в свою очередь крепится жестко к стандартному юстировочному устройству, например, к двухкоординатному оптическому столику (на фиг. не показан). В корпусе выполнены: отверстие а для установки оправы 3 с оптическим (юстируемым) элементом 4 (например, зеркалом) и отверстия b для установки фиксирующих элементов. Фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненного со стороны кронштейна 2 штока 5, зафиксированного крышкой 6, и штырей 7. Шток 5 и штыри 7 расположены равномерно относительно оправы 3 с возможностью взаимодействия с ней. Штыри 7 установлены по прессовой посадке.The alignment device of the optical element frame includes a housing 1 (Fig. 1-3), mounted on an arm 2, which, in turn, is fixed rigidly to a standard alignment device, for example, to a two-coordinate optical table (not shown in Fig.). The housing has: a hole a for mounting a frame 3 with an optical (adjustable) element 4 (for example, a mirror) and a hole b for installing the fixing elements. The locking elements are made in the form of a rod 5, spring-loaded from the side of the bracket 2, fixed by a cover 6, and pins 7. The rod 5 and pins 7 are arranged uniformly relative to the frame 3 with the possibility of interaction with it. Pins 7 are installed on the press fit.

Устройство работает следующим образом. Оправа 3 с юстируемым элементом 4 фиксируется штоком 5 и штырями 7 в корпусе 1. Усилие поджатая оправы регулируется при помощи пружины сжатия 8, имеющей возможность подвижки по резьбе на корпусе 1. После этого оптический элемент в оправе устанавливается на несущую часть конструкции оптического устройства (например, резонатора либо оптического канала) в посадочное отверстие с для оправы 3 с зазором d. В качестве фиксатора юстировки используется клей (например, безусадочный), который размещается в зазоре d вдоль посадочной части е оправы 3.The device operates as follows. The frame 3 with the adjustable element 4 is fixed by the rod 5 and pins 7 in the housing 1. The force of the pressed frame is controlled by a compression spring 8, which can move along the threads on the housing 1. After that, the optical element in the frame is mounted on the supporting part of the optical device structure (for example , resonator or optical channel) into the bore hole c for the frame 3 with a gap d. An adhesive (for example, non-shrinking) is used as an adjustment lock, which is placed in the gap d along the landing part e of the frame 3.

Далее при помощи кронштейна 2 производится юстировка оправы 3 на клею в посадочном отверстии с, например, по координатам X и Y. Зазор d позволяет производить юстировку без заеданий. После затвердевания клея оправа 3 с оптическим элементом 4 оказывается полностью зафиксированной на несущей части конструкции оптического устройства.Then, using the bracket 2, the frame 3 is aligned with the adhesive in the bore hole, for example, along the X and Y coordinates. The clearance d allows adjustment without jamming. After the adhesive has hardened, the frame 3 with the optical element 4 is completely fixed on the supporting part of the structure of the optical device.

После чего устройство юстировки оправы демонтируется и на несущей части конструкции оптического устройства остается только отъюстированная и зафиксированная оправа 3 с оптическим элементом 4 (фиг. 4). При демонтаже устройства юстировки оправы оптического элемента исключается механическое воздействие на оправу, зафиксированную клеем.After that, the device for adjusting the frame is dismantled and only the aligned and fixed frame 3 with the optical element 4 remains on the bearing part of the structure of the optical device (Fig. 4). When dismantling the alignment device of the optical element frame, mechanical impact on the frame fixed by glue is excluded.

Данное устройство было неоднократно экспериментально проверено при настройке оптических резонаторов, которые использовались для создания лазера, работающего в условиях внешних воздействующих факторов. По результатам экспериментальных исследований и анализа полученных данных подтверждена высокая точность юстировки оптического элемента, устойчивость лазера к эксплуатационным нагрузкам, снижение его массогабаритных характеристик.This device has been repeatedly experimentally tested when tuning optical resonators, which were used to create a laser operating in conditions of external factors. According to the results of experimental studies and analysis of the obtained data, high accuracy of alignment of the optical element, laser stability to operational loads, and a decrease in its overall dimensions are confirmed.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:Thus, the data presented indicate that when using the invention the following combination of conditions:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в электронной и оптико-механической промышленности при изготовлении лазерных устройств;- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in the electronic and optical-mechanical industry in the manufacture of laser devices;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.- for the claimed device in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation is confirmed.

Следовательно, изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Устройство юстировки оправы оптического элемента содержит закрепленный на кронштейне корпус, в отверстии которого установлен оптический элемент, фиксирующие элементы, фиксатор юстировки и пружину, отличающееся тем, что в корпусе выполнены отверстия для установки фиксирующих элементов, оптический элемент установлен в корпусе в оправе, фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненного со стороны кронштейна штока, зафиксированного крышкой, и штырей, причем шток и штыри расположены равномерно относительно оправы с возможностью взаимодействия с ней, в качестве фиксатора юстировки используется клей, размещенный в посадочном отверстии для оправы на несущей части конструкции оптического устройства вдоль посадочной части оправы. The alignment device of the optical element’s frame contains a housing fixed to the bracket, in the hole of which an optical element is installed, fixing elements, an alignment lock and a spring, characterized in that the housing has holes for installing the fixing elements, the optical element is mounted in the frame in the frame, the fixing elements are made in the form of a rod spring-loaded from the side of the bracket, fixed by a cover, and pins, moreover, the rod and pins are arranged uniformly relative to the frame with the possibility of mutual working with it, glue placed in the landing hole for the frame on the supporting part of the optical device structure along the landing part of the frame is used as an adjustment lock;
RU2015117452/28A 2015-05-07 2015-05-07 Device for adjustment of holder of optical element RU2596906C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117452/28A RU2596906C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Device for adjustment of holder of optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117452/28A RU2596906C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Device for adjustment of holder of optical element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2596906C1 true RU2596906C1 (en) 2016-09-10

Family

ID=56892821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117452/28A RU2596906C1 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Device for adjustment of holder of optical element

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2596906C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU246114A1 (en) * Г. В. Галутва , А. И. занцев MOUNTED DETAILS HOLDER
SU1068867A1 (en) * 1982-06-02 1984-01-23 Предприятие П/Я А-1857 Device for adjusting optical elements located in closed housing
US5521764A (en) * 1994-01-14 1996-05-28 Jenoptik Gmbh Device for lateral adjustment of lenses in a high-performance lens system
CN201142512Y (en) * 2007-12-26 2008-10-29 沈阳大陆激光柔性制造技术有限公司 Optical regulation lens frame suitable for mobile process full-solid state high power laser

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU246114A1 (en) * Г. В. Галутва , А. И. занцев MOUNTED DETAILS HOLDER
SU1068867A1 (en) * 1982-06-02 1984-01-23 Предприятие П/Я А-1857 Device for adjusting optical elements located in closed housing
US5521764A (en) * 1994-01-14 1996-05-28 Jenoptik Gmbh Device for lateral adjustment of lenses in a high-performance lens system
CN201142512Y (en) * 2007-12-26 2008-10-29 沈阳大陆激光柔性制造技术有限公司 Optical regulation lens frame suitable for mobile process full-solid state high power laser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103558675B (en) Mirror Adjustment Devices and Optical Instruments
CN108107530B (en) Optical post mount system and method of use
CN107329225B (en) Side standing lens group and mounting method thereof
US7679844B2 (en) Lens holder
JPH03103728A (en) Mechanism for adjusting inclination of movable mirror of spectrometer
JP5804881B2 (en) Semiconductor laser module for direct writing exposure equipment
US9223091B2 (en) Light beam collimator particularly suitable for a densely packed array
RU2599598C1 (en) Device for adjustment of spherical holder of optical element
US9684146B2 (en) Temperature insensitive precision locking apparatus for use with large aperture adjustable optic mounts
RU2596906C1 (en) Device for adjustment of holder of optical element
CN105785543B (en) A kind of high-accuracy microlens array detent mechanism of micron order
CN110119013B (en) Movable mechanism locking structure and mounting method thereof and objective lens
CN109188637B (en) Adjusting and fixing mechanism for optical element
EP1817619B1 (en) Optical mounting for position adjustment in six degrees of freedom
RU2663274C1 (en) Optical circuits elements alignment mechanism
CN104871057B (en) Low wavefront distortion optics mounting base
US20170090142A1 (en) Alignment of an optical system
CN110666343B (en) Laser turning device, laser processing light path system and light path debugging method
JP6492277B2 (en) Tilt adjustment device
US11048177B2 (en) Projection exposure apparatus for semiconductor lithography with improved component adjustment and adjustment method
JP3203580U (en) Optical element holding mechanism
TWI540338B (en) Galvanometer scanner and laser processing device
JP7360404B2 (en) Angular motion transmission driven by ball bearings
CN212019749U (en) Auxiliary dimming structure of laser processing equipment
RU2279166C1 (en) Double-mode tunable carbon dioxide laser