一种变形镜及其加工方法与流程

本发明属于光学器件技术领域，具体地说涉及一种变形镜及其加工方法。

背景技术：

自适应光学技术在激光装置、天文观测领域的光束质量控制中有着广泛的应用，而变形镜是自适应光学技术中的核心器件。目前，变形镜的种类较多，如压电叠堆驱动变形镜、双压电片变形镜、微机械薄膜变形镜、液晶空间相位器等，其中，双压电片变形镜是一种常用变形镜，已经广泛应用于众多超短脉冲激光装置中。传统的双压电片变形镜中压电层电极直接通过导线与航插相连接，导线与电极进行粘接具有较高的操作难度，较难实现高空间分辨率，且粘接存在一定应力。

技术实现要素：

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种减小变形镜所受应力、有利于控制面形、降低加工难度、易于拆卸和维护、提高元件利用率的变形镜及其加工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变形镜，包括镜框，所述镜框内依次设有基底层、均布驱动器的压电层和航插，还包括：

电路板，位于压电层和航插之间，所述电路板通过导线与航插连接；

导电接头，位于电路板上且与驱动器对应设置，所述导电接头具有微弹性，使其端部始终与驱动器相抵；

所述电路板通过紧固件与镜框连接，通过调节紧固件嵌入镜框中的深度，调节导电接头施加在驱动器上的压力。

进一步，所述基底层靠近压电层的侧面进行打毛处理并通过光学胶与压电层粘接，其另一侧面进行抛光处理并镀有光学反射膜。

进一步，所述基底层为光学玻璃，其径厚比不小于20。

进一步，所述压电层的两个侧面均镀有金属膜，其中一个金属膜作为地电极，另一金属膜分割成多个电极形成多个驱动器。

进一步，所述压电层厚度为450-550μm。

进一步，所述导电接头为弹簧顶针。

另，本发明还提供一种变形镜的加工方法，包括如下步骤：

(1)对基底层的一个侧面进行抛光处理，处理后镀光学反射膜，对其另一侧面进行打毛处理；

(2)在压电层的两个侧面上均镀金属膜，并对其中一个金属膜进行分割形成多个驱动器；

(3)采用光学胶将基底层经打毛处理的侧面与未作分割的金属膜进行粘接，形成光学基底；

(4)在电路板的一侧焊接导电接头，所述导电接头与驱动器一一对应，在电路板的另一侧焊接导线，并将导线与航插连接；

(5)将光学基底置于镜框内，然后依次将电路板和航插置于镜框内，导电接头的端部与驱动器相抵；

(6)通过紧固件将电路板与镜框连接在一起，调节紧固件嵌入镜框中的深度，调节导电接头施加在驱动器上的压力，既保证良好的导电性，又不会引起基底层变形。

进一步，所述压电层厚度为450-550μm。

进一步，所述导电接头为弹簧顶针。

本发明的有益效果是：

1、通过导电接头与驱动器对应设置，并且导电接头的端部与驱动器相抵，实现驱动器与电路板的导电连接，同时，导电接头具有微弹性，通过调节紧固件嵌入镜框中的深度，调节导电接头施加在驱动器上的压力，既保证良好的导电性，又能减小变形镜所受应力，有利于控制面形。

2、电路板通过导线与航插连接，驱动器依次通过导电接头、电路板、导线与航插对应阵脚导电连接，避免了直接在压电层粘接导线的操作，降低了损坏金属膜的风险，同时降低加工难度。

3、压电层电极分割、导电接头的焊接能够分开操作，实现高空间分辨率，同时，压电层、电路板和航插可以完全分开，变形镜易于拆卸和维护，在个别元件出现问题后，不至于整体报废，提高元件利用率。

附图说明

图1是本发明的拆解结构示意图；

图2是本发明的压电层结构示意图；

图3是导电接头实现电极导通的示意图。

附图中：1-基底层、2-压电层、201-驱动器、3-电路板、4-航插、5-导电接头、6-光学反射膜、7-导线。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示，一种变形镜，包括镜框，所述镜框内依次设有基底层1、压电层2、电路板3和航插4，所述基底层1靠近压电层2的侧面进行打毛处理并通过光学胶与压电层2粘接，打毛处理能够避免较强激光透射到基底层1另一侧对光学胶造成损伤，其另一侧面进行抛光处理，以保证反射面形满足应用需求，抛光处理后镀有光学反射膜6，所述基底层优选为光学玻璃，其径厚比不小于20，径厚比太小会降低变形镜的形变量，径厚过大则光学加工难度提高，不易实现较好的光学面形。

如图1-2所示，所述压电层2的两个侧面均镀有金属膜，其中一个金属膜作为地电极，并与基底层1粘接在一起，另一金属膜分割成多个电极形成多个驱动器201，也就是说，每一个电极即为一个驱动器201，且驱动器201均匀分布。鉴于压电层2太厚导致变形镜形变量下降，压电层2太薄，加工难度较大，且会影响到压电性能，故将压电层厚度设为450-550μm，优选为550μm。

如图1-3所示，所述电路板3上均布与驱动器201对应设置的导电接头5，所述导电接头5具有微弹性，使其端部始终与驱动器201相抵，实现驱动器201与电路板3的导电连接，也就是说，所述导电接头5的一端固设于电路板3上，其另一端在自身弹性作用下始终与驱动器201相抵，同时，所述电路板3通过导线7与航插4连接，也就是说，驱动器201依次通过导电接头5、电路板3、导线7与航插4对应阵脚导电连接，避免了直接在压电层2粘接导线7的操作，降低了损坏金属膜的风险，降低加工难度。

所述电路板3通过紧固件与镜框连接，所述紧固件优选为螺钉，同时，导电接头5具有微弹性，通过拧紧或松动紧固件，也就是通过调节紧固件嵌入镜框中的深度，调节导电接头5施加在驱动器201上的压力，既保证良好的导电性，又能减小变形镜所受应力，有利于控制面形。所述导电接头5优选为弹簧顶针，弹簧顶针具有微弹力，能够减小变形镜所受应力。

实施例二：

如图1-3所示，一种变形镜的加工方法，包括以下步骤：

(1)对基底层1的一个侧面进行抛光处理，处理后镀光学反射膜6，对其另一侧面进行打毛处理；

(2)在压电层2的两个侧面上均镀金属膜，并对其中一个金属膜进行分割形成多个驱动器201；

(3)采用光学胶将基底层1经打毛处理的侧面与未作分割的金属膜进行粘接，形成光学基底；

(4)在电路板3的一侧焊接导电接头5，所述导电接头5与驱动器201一一对应，在电路板3的另一侧焊接导线7，并将导线7与航插4连接；

(5)将光学基底(即粘接为一体的基底层1、压电层2)置于镜框内，然后依次将电路板3和航插4置于镜框内，导电接头5的端部与驱动器201相抵；

(6)通过紧固件将电路板3与镜框连接在一起，调节紧固件嵌入镜框中的深度，调节导电接头5施加在驱动器201上的压力，既保证良好的导电性，又不会引起基底层1变形。

其中，步骤(2)压电层2电极分割和步骤(4)导电接头5的焊接能够分开操作，实现高空间分辨率，同时，压电层2、电路板3和航插4能够完全分开，变形镜易于拆卸和维护，在个别元件出现问题后，不至于整体报废，提高元件的利用率。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。