准直光束调节装置的制作方法

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种准直光束调节装置。

背景技术：

激光二极管准直光源通常作为光学模组或光学引擎的一部分，应用在激光投影显示设备、条码扫描装置、高速率光通信收发组件等产品中，其应用十分广泛。

由于激光二极管光源的准直性直接关系到光学模组或光学引擎的实际性能，为了获取激光二极管准直光源，可以通过准直透镜进行耦合，使得激光二极管的输出的发散光束变为准直光束。一般情况下，通过精密耦合激光二极管和准直透镜，可以获得准直性非常好的准直光束。

但是，在实际耦合过程中，不管是采用感光卡，显示屏还是采用CCD(Charge-coupled Device；电荷耦合器件)，都是通过人眼感官来判断光束的准直性，例如：通过人眼观察光束在CCD上产生的光斑的形状来判断光束准直性，则在光源移动时，如果光斑的形状不再发生改变，或者改变很小，则可以确定光束的准直性较好。

可见，相关技术中，通过人眼感官来判断光束准直性，无法实现准直光束的精密调节。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种准直光束调节装置，解决了相关技术中存在的通过人眼感官来判断光束准直性，无法实现准直光束的精密调节的技术问题，能够对准直光束进行快速精密调节。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种准直光束调节装置，包括同轴耦合台；

安装在所述同轴耦合台上的第一调节架、透镜装持架和第二调节架，所述透镜装持架位于所述第一调节架和所述第二调节架之间，所述第二调节架上设置有用于固定光源的光源固定座；

光电探测器，安装在所述第一调节架上；

光电流显示器，与所述光电探测器电性连接，用于显示所述光电探测器产生的光电流的大小。

可选的，所述第一调节架和/或所述第二调节架为XYZ三维线性位移调节架。

可选的，所述光电探测器包括外置光电探头。

可选的，所述光电探测器为硅光电探测器或红外光电探测器。

可选的，所述光电流显示器安装在所述第一调节架上。

可选的，所述光电流显示器包括LED显示屏或液晶显示屏。

可选的，所述透镜装持架为可拆卸透镜装持架，所述透镜装持架的形状为圆形、方形或不规则形状。

可选的，所述同轴耦合台为L型同轴耦合台或一字型同轴耦合台。

可选的，所述光源为激光发生器或红外发生器。

可选的，所述装置还包括：同轴校准工装，所述同轴校准工装用于将所述第一调节架和所述第二调节架的位置调整至所述准直透镜的光轴所在的平面内。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供的准直光束调节装置采用了光电探测器和光电流显示器，在光源输出的光束经过准直透镜，射入光电探测器后，光电探测器会产生光电流，然后，通过光电流显示器显示光电探测器产生的光电流大小，从而通过光电流大小对光束准直性进行量化。如果光电流达到最大值，且在光电探测器和准直透镜之间的轴向距离发生改变的过程中，或者，在准直透镜和光源之间的轴向距离发生改变的过程中，光电探测器产生的光电流大小不再变化或者变化范围较小时，则说明光束准直性较好，可见，通过光电流显示器显示光电探测器产生的光电流大小变化，实现了对光束准直性的量化，从而实现对准直光束的精密调节。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本实用新型实施例提供的准直光束调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的准直光束调节装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一字型同轴耦合台的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的同轴校准工装应用于L型同轴耦合台的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的同轴校准工装应用于一字型同轴耦合台的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的准直光束调节装置的结构示意图，准直光束调节装置包括同轴耦合台10；安装在同轴耦合台10上的第一调节架11、透镜装持架12和第二调节架13，透镜装持架12位于第一调节架11和第二调节架13之间，第二调节架13上设置有用于固定光源17的光源固定座；光电探测器15，安装在第一调节架11上；光电流显示器14，与光电探测器15电性连接，用于显示光电探测器15产生的光电流的大小。如图2所示，透镜装持架12用于安装准直透镜16，在实际应用中，可以在透镜装持架12上安装透镜固定座，然后，将准直透镜16安装在透镜固定座上；本实用新型实施例中，在安装好准直透镜16和光源17后，光源17输出的光束经过准直透镜16后，射入光电探测器15；光电流显示器14用于显示光束入射时光电探测器15产生的光电流的大小，在实际应用中，可以在光电流显示器14上直接显示光电流的数值。

本实用新型实施例中，在对光束的准直性进行调节时，可以通过调节第一调节架11和第二调节架13在同轴耦合台10上的位置，实现将光电探测器15，准直透镜16，光源17三者的光轴中心对成一线。然后，通过第一调节架11调节光电探测器15和准直透镜16之间的轴向距离，或者通过第二调节架13调节准直透镜16和光源17之间的轴线距离，在轴向距离变化的过程中，通过光电流显示器14观察光电探测器15产生的光电流大小，来判断光束的准直性，如果在轴向距离变化的过程中，光电探测器15产生的光电流大小不再变化或者变化范围较小时，说明光束准直性较好。

本实用新型的上述装置中，通过光电流显示器14显示光电探测器15产生的光电流大小变化，实现了对光束准直性的量化，避免了通过人眼观察来判断光束的准直性，从而实现对准直光束的精密调节。

本实用新型实施例中，为了对光电探测器15和光源17的位置进行调节，第一调节架11和/或第二调节架13可以为XYZ三维线性位移调节架。

一种可能的情况为：第一调节架11和第二调节架13均为XYZ三维线性位移调节架；另一种可能的情况为：第一调节架11为XYZ三维线性位移调节架，第二调节架13为XY二维线性位移调节架；或者第一调节架11为XY二维线性位移调节架，第二调节架13为XYZ三维线性位移调节架。在实际应用中，第一调节架11和第二调节架13的实现方式不限于上述两种情况。

接下来，以第一调节架11和第二调节架13均为XYZ三维线性位移调节架为例，对准直光束调节方法进行说明，其中，在准直光束调节装置水平放置时，X轴是水平方向，Y轴是垂直于竖直面的方向，Z轴是竖直方向，该准直光束调节方法包括以下步骤。

第一步，调节第一调节架11在X轴方向的位移和Y轴方向的位移，并调节第二调节架13在X轴方向的位移和Y轴方向的位移，使得光电探测器15、准直透镜16和光源17的光轴大致位于同一平面内。

第二步，连接光电探测器15和光源17的驱动，接好电源。

第三步，通过光电流显示器14观察光电探测器15产生的光电流的大小，并精调第二调节架13的Z轴方向的位移，使得光源17到准直透镜16的轴向距离由近至远细微改变，直到光电流显示器14的光电流达到最大值。

第四步，精密调节第二调节架13的X轴方向的位移和Y轴方向的位移，让光源17的光轴正对准直透镜16和光电探测器15的光轴，也就是说使光电探测器15、准直透镜16和光源17三者的光轴对成一线，并观察光电流的大小是否为达到最大值，如果光电流的大小达到最大值，进行下一步调节；

第五步，调节第一调节架11的Z轴方向的位移，如果光电流的大小不变，或者变化范围较小，例如：变化范围在5％以内，则认为光束准直性较好，则完成光束准直性的调节。

本实用新型实施例中，在通过准直光束调节装置完成光束准直性的调节后，可以对光源和准直透镜进行封装，从而形成封装好的准直光源。在实际应用中，封装好的准直光源可以应用在头戴式显示设备、激光投影显示设备、条码扫描装置和高速率光通信收发组件等产品中，本申请对此不做限制。

本实用新型实施例中，光电探测器15可以包括外置光电探头，光电探测器15可以为硅光电探测器、红外光电探测器或者其他类型的光电探测器，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例中，光电流显示器14可以直接安装在同轴耦合台10上，也可以安装在第一调节架11上，光电流显示器14包括一显示屏，显示屏可以为具有显示功能的任意类型的屏幕，例如：LED(Light Emitting Diode；发光二极管)显示屏、液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例中，为了透镜装持架12能够装夹不同形状的准直透镜，根据一种可能的实施方式，准直光束调节装置可以包括一个或者多个透镜装持架，透镜装持架12可以为可拆卸透镜装持架，透镜装持架12的形状可以为圆形、方形或不规则形状，以装夹圆形、方形或不规则形状的准直透镜，进而提高准直光束调节装置的安装稳定性。

本实用新型实施例中，光源17的类型可以激光发生器或红外发生器等，因此，通过本实用新型实施例中的准直光束调节装置可以获得不同类型的准直光源。则根据一种可能的实施方式，光源17为激光发生器，激光发生器用于生成激光，激光发生器可以为半导体激光器，固体激光器或者气体激光器等。举例来讲，半导体激光器可以为激光二极管，则通过本实用新型实施例中的准直光束调节装置可以获得激光二极管准直光源。

本实用新型实施例中，同轴耦合台10可以为L型同轴耦合台，如图2所示；同轴耦合台10还可以为一字型同轴耦合台，如图3所示，图3为本实用新型实施例提供的一字型同轴耦合台的示意图。在实际应用中，同轴耦合台10也可以为其它形式，本实用新型对此不做限制。

本实用新型实施例中，准直光束调节装置还包括同轴校准工装18，如图4所示，图4为本实用新型实施例提供的同轴校准工装应用于L型同轴耦合台的示意图，则在前述对光束的准直性进行调节的第一步中，可以使用同轴校准工装18穿过耦合台，然后，分别调节第一调节架11和第二调节架13，使同轴校准工装18能竖直通过即可，则同轴校准工装18能够将第一调节架11和第二调节架13的位置调整至所述准直透镜16的光轴所在的平面内，从而实现光束准直性的快速调节。当然，同轴校准工装18也可以应用于一字型同轴耦合台，如图5所示，图5为本实用新型实施例提供的同轴校准工装应用于一字型同轴耦合台的示意图。

进一步，为了适应不同形状的调节架，同轴校准工装18的形状可以为圆柱体或者方柱体，且同轴校准工装18由刚性材料制成，在实际应用中，刚性材料可以为金属或者塑料等。

本实用新型实施例中的一个或者多个方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本实用新型实施例提供的准直光束调节装置采用了光电探测器和光电流显示器，在光源输出的光束经过准直透镜，射入光电探测器后，光电探测器会产生光电流，然后，通过光电流显示器显示光电探测器产生的光电流大小，从而通过光电流大小对光束准直性进行量化。如果光电流达到最大值，且在光电探测器和准直透镜之间的轴向距离发生改变的过程中，或者，在准直透镜和光源之间的轴向距离发生改变的过程中，光电探测器产生的光电流大小不再变化或者变化范围较小时，则说明光束准直性较好，可见，通过光电流显示器显示光电探测器产生的光电流大小变化，实现了对光束准直性的量化，从而实现对准直光束的精密调节。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。