[发明专利]一种保护激光扩束镜的装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其是涉及一种保护激光扩束镜的装置。

背景技术

激光具有极好的单色性、相干性以及方向性，并且可以具有极高的强度。因此，激光已经广泛地应用于国民经济的各个领域。一般激光器发出的光束直径都比较小，但是在很多的激光应用领域中，往往需要较大的激光光束直径。例如：在激光加工系统中，为了提高工作效率，获得高功率密度的光斑，则需要在聚焦镜头前得到较大光束直径的入射激光；在激光照明系统和全息成像系统中，需要较大光束直径和较小发散角的激光作为系统光源。因此，多数的激光应用系统中都会配备扩束镜，用来扩展激光束的直径，改善激光束的发散角。

激光扩束镜分为固定倍率扩束镜和可变倍率扩束镜(变倍扩束镜)两种，其中可变倍率扩束镜可以对输出光束的直径进行调节，从而适应更多的应用场境。

激光扩束镜一般由2-4片光学玻璃组成。该光学玻璃镀有一定损失阈值的增透膜，用于保护玻璃镜片不被激光所损坏。由于扩束镜所处的环境为洁净度低、温度变化大、湿度变化大等恶劣环境，导致激光扩束镜片上落有灰尘、杂物等脏污，镜片上的这些脏污，会强烈吸收激光能量，导致脏污附近的镜片局部被烧坏，被烧坏的镜片局部对激光透过率进一步降低，导致进一步吸收激光能量，从而导致镜片大面积被破坏，不仅造成镜片透过率降低，还破坏镜片面形，导致出射光能量降低，出射光波像差变大，进而影响整套激光加工系统的正常运转。

扩束镜用于激光扩束和整形，入射到激光扩束镜第一片上的激光能量强度，一般来说比出射端镜片上承受的激光能量强度高4倍以上；另外，第一片镜片暴露在湿度变化大、温差变化大、环境洁净度差的环境中，因此，激光扩束镜的第一片更容易被激光烧坏。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种保护激光扩束镜的装置，本发明的装置适用于定倍和变倍扩束镜，能够降低扩束镜被激光烧坏的可能性，从而延长扩束镜的使用寿命。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种保护激光扩束镜的装置，安装在扩束镜的入射端，所述的装置包括窗口镜筒、窗口镜座及窗口镜片，所述的窗口镜筒的一端为用于与扩束镜固定连接的安装端，另一端为用于外接的接口端，在接口端开设有通光孔，在安装端内设有镜座安装孔，所述的通光孔与镜座安装孔相通，所述的镜座安装孔中心与通光孔中心为偏心设置，所述的窗口镜座安装在镜座安装孔内，所述的窗口镜片安装在窗口镜座上，这样就使得窗口镜片、窗口镜座的中心与通光孔的中心为偏心设置，所述的窗口镜座可在窗口镜筒内转动，转动窗口镜座时使得窗口镜片上不同位置与通光孔对准。当窗口镜片在使用过程中被激光烧坏时，可以通过转动窗口镜座，让窗口镜片上损坏的位置移开，未被激光损坏的位置对准通光孔，从而保证透过率，提升保护装置的使用次数。

所述的窗口镜筒的侧面开设有一段与镜座安装孔贯通的通槽，所述的通槽所述的窗口镜座的外圈上间隔设置有凹孔，所述的凹孔与通槽位于同一竖直平面上，通过插针等部件贯穿通槽，再插入凹孔内拨动窗口镜座使得窗口镜座在窗口镜筒内转动，从而使窗口镜片上不同位置与通光孔对准。

所述的窗口镜座的外圈为圆形，所述的镜座安装孔内圈为与窗口镜座适配的圆形。

所述的窗口镜座靠近通光孔的一端通过窗口镜筒压紧，靠近扩束镜的一端通过窗口压圈压紧，所述的窗口压圈位于窗口镜座与扩束镜之间。

所述的窗口镜座的一个端面与窗口镜筒内壁之间涂覆有阻尼油，所述的窗口镜座的另一个端面与窗口压圈之间涂覆有阻尼油，所述的窗口镜座的外圈与窗口镜筒内壁之间涂覆有阻尼油。

所述的窗口镜片为平板玻璃，材料优选选自熔石英。所述的窗口镜片两面光洁度优选高于2级，并且镀有高透过率、高损伤阈值的增透膜。所述的窗口镜片两面的面型精度高于λ/10，因此，入射到平板玻璃和从平板玻璃出射的光束的波前畸变和波像差几乎相同。

所述的窗口镜筒的安装端与扩束镜的连接方式包括螺纹连接，或，通过紧配方式套在扩束镜的入口段，然后使用顶紧螺丝固定。

所述的扩束镜包括定倍扩束镜或变倍扩束镜。

与现有技术相比，本发明的激光扩束镜保护装置可以起到保护扩束镜的作用，避免扩束镜在恶劣的使用环境中被激光光束损坏；本发明装置整体结构简单，紧凑，便于调整，不影响扩束镜的使用和调节；同时，本发明中窗口镜座可以通过转动使得窗口镜片多次重复利用，延长其寿命，降低了成本。

附图说明

图1为实施例1中保护激光扩束镜的装置与定倍扩束镜的装配结构示意图；