激光路径调整装置及方法与流程

本发明涉及激光的技术领域，特别是涉及一种激光路径调整装置及方法。

背景技术：

随着激光技术的发展，激光得到了广泛的应用，激光器的种类也日渐繁多；在激光应用及测试的时候需要进行激光光路的调整，让激光器的激光路径与激光器外面的激光工作路径重合。工作光路一般由多个镜片组成，对光精度要求比较高；采用传统的调整机构来对光，存在对光精度差，对光时间长的缺点；而采用多个反射镜的对光方式，则存在功率损失大，激光模式也可能受镜片制造精度及镜片镀膜情况的不同而发生改变。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种对光精度高、对光速度快，且激光没有功率损失，且不会影响激光模式的激光路径调整装置及方法。

一种激光路径调整装置，用于调整激光器的位置，所述激光路径调整装置包括位置调节座、摆动底座、第一对准器、安装座、对光座和第二对准器；

所述位置调节座用于连接所述激光器，所述激光器在所述位置调节座上的位置可调；

所述摆动底座与所述位置调节座固定连接；所述摆动底座上开设有第一对光孔；

所述第一对准器上开设有第一十字形孔，所述第一对准器可拆卸的设置在所述第一对光孔处；调节所述激光器在所述位置调节座上的位置，能够使所述激光器发出的激光通过所述第一十字形孔的中心；

所述安装座与所述摆动底座连接，所述摆动底座能够相对所述安装座围绕一固定点摆动；

所述对光座相对所述安装座固定，所述对光座上开设有第二对光孔，所述第二对光孔与所述第一对光孔相对应，且所述第二对光孔与所述第一对光孔之间具有距离；

所述第二对准器上开设有第二十字形孔，所述第二对准器可拆卸的设置在所述第二对光孔处，摆动所述摆动底座，能够使所述激光器发出的激光通过所述第二十字形孔的中心。

在其中一个实施例中，还包括关节轴承，所述摆动底座通过所述关节轴承设置在所述安装座上，所述关节轴承的摆动中心与所述第一十字形孔的中心位置重合，使所述摆动底座能够相对所述安装座围绕一固定点摆动。

在其中一个实施例中，所述关节轴承包括内圈和外圈，所述内圈的外球面与所述外圈的内球面滑动连接；

所述安装座与所述外圈固定连接，所述摆动底座与所述内圈固定连接；所述第一对光孔的轴线与所述内圈的中心线重合。

在其中一个实施例中，所述摆动底座包括依次连接的管状部、连接部和底座部，所述第一对光孔位于所述管状部内，所述位置调节座位于所述底座部上；

所述管状部贯穿所述内圈的内部，所述激光路径调整装置还包括锁紧螺母，所述管状部的远离所述连接部的端部设置有外螺纹，所述锁紧螺母通过所述外螺纹将所述管状部与所述内圈固定连接。

在其中一个实施例中，还包括摆动调节件和底板，所述摆动调节件、所述安装座和所述对光座均固定安装在所述底板上，所述摆动调节件与所述摆动底座连接，所述摆动调节件控制所述摆动底座的摆动。

在其中一个实施例中，所述第一十字形孔的中心位于所述第一对光孔的轴线上。

在其中一个实施例中，所述第二十字形孔的中心位于所述第二对光孔的轴线上。

一种激光路径调整方法，通过所述的激光路径调整装置调整激光器的路径，包括如下步骤：

将所述激光器安装在所述位置调节座上，使所述激光器的光轴大致通过所述第一十字形孔的中心；

通过所述位置调节座调节所述激光器在垂直于第一对光孔的轴线的平面上的位置，使所述激光器的光轴对准所述第一十字形孔的中心；以及调节所述摆动底座，所述摆动底座相对于所述安装座摆动，使所述激光器的光轴对准所述第二十字形孔的中心。

在其中一个实施例中，在所述通过所述位置调节座调节所述激光器在垂直于第一对光孔的轴线的平面上的位置，使所述激光器的光轴对准所述第一十字形孔的中心的步骤之后，且在所述调节所述摆动底座，所述摆动底座相对于所述安装座摆动，使所述激光器的光轴对准所述第二十字形孔的中心的步骤之前，还包括移去所述第一对准器的步骤；

在所述调节所述摆动底座，所述摆动底座相对于所述安装座摆动，使所述激光器的光轴对准所述第二十字形孔的中心的步骤之后，还包括移去所述第二对准器的步骤。

在其中一个实施例中，在所述通过所述位置调节座调节所述激光器在垂直于第一对光孔的轴线的平面上的位置，使所述激光器的光轴对准所述第一十字形孔的中心的步骤中，包括将辅助材料放置于所述第一对准器的远离所述激光器的一侧，所述激光器发出的光在所述辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明所述激光器的光轴对准所述第一对光孔的轴线的步骤；

在所述调节所述摆动底座，所述摆动底座相对于所述安装座摆动，使所述激光器的光轴对准所述第二十字形孔的中心的步骤中，包括将所述辅助材料放置于所述第二对准器的远离所述激光器的一侧，所述激光器发出的光在所述辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明所述激光器的光轴对准所述第二对光孔的轴线的步骤。

上述激光路径调整装置及方法，激光器安装在位置调节座上，使其光轴大致通过第一对光孔的轴线，之后通过位置调节座精准调节，使光轴对准第一十字形孔的中心，对准之后，激光器相对第一十字形孔的中心的位置不变，光轴相对第一对光孔保持对准的状态。然后通过调节摆动底座，调整光轴的角度，使光轴对准第二十字形孔的中心，从而实现精准的对光。通过上述方法对光，激光没有功率损失，而且步骤简单，容易操作，缩短了对光说需的时间。同时，该方法不受激光波长、光束偏振状态的影响，不会影响激光模式，可以适用于各种激光器。

附图说明

图1为一实施例中激光路径调整装置的结构示意图；

图2为一实施例中激光路径调整方法的流程示意图；

图3为另一实施例中激光路径调整方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施方式中的激光路径调整装置10，用于调整激光器20的位置，从而使激光器20的光轴与预设的激光工作路径重合。具体的，激光路径调整装置10包括位置调节座100、摆动底座200、安装座300和对光座400，以及第一对准器800和第二对准器900。位置调节座100用于连接激光器20，激光器20在位置调节座100上的位置可调。在一实施例，激光器20仅仅在垂直于激光器20的光轴的平面上位置可调即可。

摆动底座200与位置调节座100固定连接。摆动底座200上开设有第一对光孔220。第一对准器800上开设有第一十字形孔，第一对准器800可拆卸的设置在第一对光孔220处。调节激光器20在位置调节座100上的位置，能够使激光器20发出的激光通过第一十字形孔的中心。

安装座300与摆动底座200连接，摆动底座200能够相对安装座300围绕一固定点摆动。对光座400相对安装座300固定，对光座400上开设有第二对光孔420，第二对光孔420与第一对光孔220相对应，且第二对光孔420与第一对光孔220之间具有距离。第二对准器900上开设有第二十字形孔，第二对准器900可拆卸的设置在第二对光孔420处，摆动摆动底座200，能够使激光器20发出的激光通过第二十字形孔的中心。

预设的激光工作路径可以是通过摆动底座200围绕其摆动的固定点以及第二对光孔420的直线。激光器20安装在位置调节座100上，使其光轴大致通过第一对光孔220的轴线，之后通过位置调节座100精准调节，使光轴对准第一十字形孔的中心，对准之后，激光器20相对第一十字形孔的中心位置不变，光轴相对第一对光孔220保持对准的状态。然后通过调节摆动底座200，调整光轴的角度，使光轴对准第二十字形孔的中心，从而实现精准的对光。通过上述方法对光，激光没有功率损失，而且步骤简单，容易操作，缩短了对光所需的时间。同时，该方法不受激光波长、光束偏振状态的影响，不会影响激光模式，可以适用于各种激光器。特别适用于需要高精度对光的设备以及实验测试平台。

在一实施例中，激光路径调整装置10还可以包括关节轴承500，摆动底座200通过关节轴承500设置在安装座300上，关节轴承500的摆动中心与第一十字形孔的中心位置重合，使摆动底座200能够相对安装座300围绕一固定点摆动。进一步的，关节轴承500包括内圈520和外圈540，内圈520的外球面与外圈540的内球面滑动连接。安装座300与外圈540固定连接，摆动底座200与内圈520固定连接。第一对光孔220的轴线与内圈520的中心线重合。在其他实施例中，关节轴承500可以用类似的机械结构代替，只要能够实现摆动底座200相对安装座300围绕一固定点摆动即可。

再参见图1，在其中一个实施例中，摆动底座200包括依次连接的管状部240、连接部260和底座部280，第一对光孔220位于管状部240内，位置调节座100位于底座部280上。管状部240贯穿内圈520的内部，激光路径调整装置10还包括锁紧螺母242，管状部240的远离连接部260的端部设置有外螺纹，锁紧螺母242通过外螺纹将管状部240与内圈520固定连接，方便连接固定，且使得管状部240可以与内圈520准确的对位。

在一实施例中，激光路径调整装置10还可以包括摆动调节件600和底板700，摆动调节件600、安装座300和对光座400均固定安装在底板700上，摆动调节件600与摆动底座200连接，摆动调节件600控制摆动底座200的摆动。通过摆动调节件600调节摆动底座200，可以提高调整精度，调整后摆动调节件600将摆动底座200固定，从而保证激光器20的稳定性。

在一实施例中，，第一十字形孔的中心位于第一对光孔220的轴线上。可以利用辅助材料，如荧光板、热敏纸辅助判断激光器20的光轴是否对准了第一十字形孔的中心，以进一步提高对光效率和准确性。具体的，将辅助材料放置于第一对准器800的远离激光器20的一侧，激光器20发出的光在辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明激光器20的光轴对准第一十字形孔的中心。

相似的，在一实施例中，第二十字形孔的中心位于第二对光孔420的轴线上。可以利用辅助材料，如荧光板、热敏纸辅助判断激光器20的光轴是否对准了第人十字形孔的中心，以进一步提高对光效率和准确性。具体的，将辅助材料放置于第二对准器900的远离激光器20的一侧，激光器20发出的光在辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明激光器20的光轴对准第二十字形孔的中心。

如图2所示，一实施方式中的激光路径调整方法，可以通过上述激光路径调整装置10调整激光器20的路径，具体包括如下步骤：

S100，将激光器20安装在位置调节座100上，使激光器20的光轴大致通过第一十字形孔的中心。

S300，通过位置调节座100调节激光器20在垂直于第一对光孔220的轴线的平面上的位置，使激光器20的光轴对准第一十字形孔的中心。

S500，调节摆动底座200，摆动底座200相对于安装座300摆动，使激光器20的光轴对准第二十字形孔的中心。

预设的激光工作路径可以是通过摆动底座200围绕其摆动的固定点以及第二对光孔420的直线。激光器20安装在位置调节座100上，使其光轴大致通过第一十字形孔的中心，之后通过位置调节座100精准调节，使光轴对准第一十字形孔的中心，对准之后，激光器20相对第一对光孔220的位置不变，光轴相对第一对光孔220保持对准的状态。然后通过调节摆动底座200，调整光轴的角度，使光轴对准第二十字形孔的中心，从而实现精准的对光。通过上述方法对光，激光没有功率损失，而且步骤简单，容易操作，缩短了对光说需的时间。同时，该方法不受激光波长、光束偏振状态的影响，不会影响激光模式，可以适用于各种激光器。特别适用于需要高精度对光的设备以及实验测试平台。

同时参见图3，在一实施例中，在步骤S300和步骤S500之间，激光路径调整方法还包括如下步骤：

S400，移去第一对准器800。以防止第一对准器800在执行步骤S500时造成干扰。

相似的，在步骤S500之后，激光路径调整方法还包括如下步骤：

S600，移去第二对准器900。上述激光路径调整装置10在完成对光之后，直接应用于激光加工或激光测试等后续的工序，移去第二对准器900，从而防止第二对准器900对后续的工序造成干扰。

进一步的，在一实施例中，在执行步骤S300中，可以利用辅助材料，如荧光板、热敏纸辅助判断激光器20的光轴是否对准了第一十字形孔的中心，以进一步提高对光效率和准确性。具体的步骤为，将辅助材料放置于第一对准器800的远离激光器20的一侧，激光器20发出的光在辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明激光器20的光轴对准第一十字形孔的中心。

相似的，在一实施例中，在执行步骤S500中，可以利用辅助材料，如荧光板、热敏纸辅助判断激光器20的光轴是否对准了第二十字形孔的中心，以进一步提高对光效率和准确性。具体的步骤为，将辅助材料放置于第二对准器900的远离激光器20的一侧，激光器20发出的光在辅助材料上形成十字形图形，若十字形图形对称，则表明激光器20的光轴对准第二十字形孔的中心。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。