KDP晶体柔性夹持结构的制作方法

本实用新型涉及一种光学元件固定装置，尤其是KDP晶体柔性夹持结构。

背景技术：

KDP晶体，即磷酸二氢钾(KH2PO4)晶体，常常作为标准来比较其他晶体非线性效应的大小，广泛应用于军事和民用领域，其表现出的主要物理特性为：1)环境温度骤冷或骤热小于等于2℃时，易发生碎裂；2)硬度约为以SiO2为主要成分的熔石英玻璃的1/8；3)材质非常脆，当边角触碰到金属等坚硬材料时，很小的冲击力都会使晶体材料崩边或崩角，对应力变化尤其敏感。以上特性使该类光学元件的夹持技术一直是困扰技术人员的一大难题。

申请号为201720069751.8的实用新型专利公开了一种大口径KDP晶体夹持机构，通过采用自找平设计的夹持铜头提高了元件夹持操作效率，相对于传统的压片方式，提高了对KDP晶体的防护，但依然存在应力相对集中的问题，夹持过程中元件同样可能崩坏，并且仅通过铜头进行夹持，不能完全消除对晶体面形的影响，不利于KDP晶体使用。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种KDP晶体柔性夹持结构，能够为KDP晶体提供更加可靠的夹持，并减小对晶体面形的影响。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种KDP晶体柔性夹持结构，包括底框、压框和KDP晶体，所述底框和压框均为矩形框结构并相互扣合形成容纳KDP晶体的容置空间，所述压框和底框上分别穿设有用于夹紧KDP晶体的上铜头和下铜头，所述上铜头和和下铜头与KDP晶体之间均设有柔性垫片，该柔性垫片由橡胶材质的主体层和采用聚四氟乙烯材料的面层复合而成，其中面层与KDP晶体表面接触。

采用以上结构，在铜头夹持基础上增加柔性垫片，提高了对KDP晶体夹持的可靠性，柔性垫片能够有效避免夹持过程中的应力集中，降低KDP晶体单位面积所承受的负荷，从而减小夹持对KDP晶体面形的影响。

进一步地，所述主体层具有沿柔性垫片长度方向阵列分布的变形孔，该结构利用变形孔吸收柔性垫片受压时的变形，能够在保证支撑强度的同时有效提高柔性垫片的变形能力，从而吸收底框、压框和上下铜头配合表面的加工误差，降低对相关部件的加工精度要求。

为确保主体层和面层的可靠结合，所述主体层与面层结合的表面呈波纹状构造。

进一步地，所述柔性垫片共为三组，每组两块，分别对应上铜头和下铜头，三组柔性垫片沿底框和压框周向呈等腰三角形布置。KDP晶体采用三点夹持方式，能够有效保证夹持的可靠性。

进一步地，每组所述柔性垫片对应的上铜头和下铜头均至少为两个，沿柔性垫片长度方向均匀分布。该结构使得作用在每组柔性垫片上的作用力更加均匀，进一步减小夹持对KDP晶体面形的影响。

所述主体层优选采用氟橡胶材质，相比其他橡胶材料，氟橡胶材质的主体层有助于保持KDP晶体元件的高洁净度。

进一步地，所述下铜头包括铜头支座、接触头和压簧，铜头支座竖直地固定在底框中，接触头由底框向上延伸至容置空间并与KDP晶体接触，其下端端部与铜头支座之间留有间隙，压簧设置在铜头支座和接触头之间，并朝着KDP晶体的方向对接触头施力。下铜头采用浮动支撑方式，能够为KDP晶体提供更大的夹持预紧力，进一步提高夹持的可靠性。

有益效果：

采用以上技术方案的KDP晶体柔性夹持结构，能够确保KDP晶体的稳定夹持，并减小夹持对晶体面形的影响，具有可靠性好，结构简单，操作方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型在KDP晶体夹持位置的局部剖视图；

图3为本实用新型中柔性垫片的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，一种KDP晶体柔性夹持结构，包括均为矩形框结构的底框1和压框2，底框1和压框2相互扣合形成一矩形的容置空间1a，在该容置空间1a内嵌设有KDP晶体3，在底框1上穿设有竖直设置的下铜头5，压框2在对应下铜头5的位置穿设有上铜头4，上铜头4与下铜头5正对，用于夹紧并固定容置空间1a内的KDP晶体3。

在上铜头4下端与KDP晶体3上表面之间以及下铜头5上端与KDP晶体3下表面之间均设有矩形片状结构的柔性垫片6，柔性垫片6的尺寸应当保证其能够完整覆盖上铜头4及下铜头5的端面，并且不会凸出于底框1和压框2的内侧边缘，KDP晶体3整体采用三点夹持方式，夹持点沿KDP晶体3周向也就是底框1和压框2围成的容置空间1a外缘呈等腰三角形分布，在每个夹持点均设置两个上铜头4、两个下铜头5以及两块柔性垫片6，两个上铜头4和下铜头5均沿着对应的柔性垫片6的长度方向均匀分布，当然，根据KDP晶体3的具体尺寸，每块柔性垫片6所对应的上铜头4或下铜头5的数量可以进行适当调整，确保将铜头压力通过柔性垫片6均匀分散到KDP晶体3上即可。

上铜头4以螺纹方式安装在压框2上，能够以旋转方式对其竖直安装位置进行调节，下铜头5包括竖直地固定在底框1下沿的铜头支座51，与铜头支座51正对嵌设于底框1上沿并向KDP晶体3表面凸出的接触头52，以及两端分别套设在铜头支座51和接触头52上的压簧53，通过该结构使得下铜头5能够以浮动支撑方式安装在底框1上，提高夹持可靠性。

图3示出了柔性垫片6的具体结构，其由主体层61和面层62以复合工艺结合而成，在安装到铜头与KDP晶体3之间后，面层62为和KDP晶体3紧密贴合的表面，主体层61与对应的底框1或者压框2接触，在主体层61中设有多个沿柔性垫片6长度方向阵列分布的变形孔63，变形孔63沿柔性垫片6宽度方向设置，并贯穿柔性垫片6宽度方向的两侧，夹持过程中，变形孔63能够通过自身变形吸收上铜头4和下铜头5施加的压力，以减小作用到KDP晶体3表面的负荷。

本实施例中，主体层61采用氟橡胶材料，面层62采用聚四氟乙烯材料，主体层61和面层62的结合位置采用波纹状结构设计，即面层62与主体层61结合的表面具有多个连续分布的凸起结构62a，主体层61表面相应设置多个凹槽结构61a，这样的结构能够确保主体层61和面层62的可靠结合，并避免柔性垫片6受压时出现应力集中的情况。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。