一种采用扭簧的光纤振动装置和激光补光灯的制作方法

本实用新型涉及激光领域，特别涉及一种采用扭簧的光纤振动装置和激光补光灯。

背景技术：

在激光辅助照明领域，特别是用于夜视监控辅助补光，为了监控到更远更广的范围，对激光的功率要求越来越高，高达10瓦以上。但由于单芯片激光的发光功率，由于工艺和成本问题，很难实现10瓦以上的发光功率。所以目前远距离的激光补光灯，一般选用尾纤输出半导体激光器，但是，尾纤输出半导体激光器光束质量存在严重的散斑现象，摄像系统使用其补光时获得的图像质量差，无法满足夜视监控的需求，为获取清晰的监控图像带来了不便。

通过振动装置可以改善散斑现象，但是现有技术中光纤振动装置中的振动方向是无规律的振动，会因多方向的拉扯扭曲而对光纤线产生过快的疲劳甚至折断现象。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种采用扭簧的光纤振动装置和激光补光灯，通过振动光纤来减弱激光散斑。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种采用扭簧的光纤振动装置，包括：基座，设置在所述基座上的摆杆轴，依次套在所述摆杆轴上的扭簧和倒V形摆杆，以及与所述倒V形摆杆的第一摆臂接触的振动机构；所述扭簧的第一扭杆固定在所述基座上，所述扭簧的第二扭杆固定在倒V形摆杆的第一摆臂上；所述倒V形摆杆的第二摆臂用于固定光纤。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述振动机构包括固定在所述基座上的电机和与所述电机的电机轴固定连接的偏心部件；所述偏心部件与所述倒V形摆杆的第一摆臂接触；所述偏心部件在电机的驱动下通过偏心转动带动所述倒V形摆杆摆动。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述偏心部件为凸轮。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述偏心部件包括偏心轴和轴承，所述偏心轴的一端与电机的电机轴固定连接，所述偏心轴的另一端套接所述轴承，所述轴承的外圈与所述倒V形摆杆的第一摆臂接触。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述倒V形摆杆的第二摆臂的端部设置有光纤过孔，所述光纤穿过所述光纤过孔。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述光纤的振幅小于等于3mm。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述倒V形摆杆的摆动频率为50-80赫兹。

所述的采用扭簧的光纤振动装置中，所述电机的转速为3000-5000r/min。

一种激光补光灯，包括发出激光的激光器，一端与激光器出光端连接的光纤，设置在所述光纤另一端出射激光的光路上的透镜组，如上所述的采用扭簧的光纤振动装置，所述光纤振动装置往复摆动所述光纤，使光纤振动。

所述的激光补光灯中，所述激光器为尾纤输出半导体激光器。

有益效果：

本实用新型提供了一种采用扭簧的光纤振动装置和激光补光灯，其中所述光纤振动装置包括：基座，设置在所述基座上的摆杆轴，依次套在所述摆杆轴上的扭簧和倒V形摆杆，以及与所述倒V形摆杆的第一摆臂接触的振动机构；所述扭簧的第一扭杆固定在所述基座上，所述扭簧的第二扭杆固定在倒V形摆杆的第一摆臂上；所述倒V形摆杆的第二摆臂用于固定光纤。由于光纤固定在倒V形摆杆的第一摆臂的端部上，通过振动机构振动倒V形摆杆，使得倒V形摆杆往复摆动，实现了光纤的振动，有效的减弱了激光散斑。

附图说明

图1为本实用新型提供的激光补光灯的结构示意图。

图2为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置的正视图。

图3为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置的俯视图。

图4为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置的右视图。

图5为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置的右视图中，扭簧、倒V形摆杆、偏心部件的位置示意图。

图6为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置的左视图中，扭簧、倒V形摆杆、偏心部件的位置示意图。

图7为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置中，偏心部件的主视图。

图8为本实用新型提供的采用扭簧的光纤振动装置中，偏心轴的主视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种采用扭簧的光纤振动装置和激光补光灯，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为本实用新型提供的激光补光灯的结构示意图，所述激光补光灯与摄像系统配合使用，为摄像系统补光。所述激光补光灯包括发出激光的激光器a，一端与激光器a出光端连接的光纤(尾纤)c，设置在所述光纤c另一端出射激光的光路上的透镜组d，采用扭簧的光纤振动装置b。优选的，所述激光器a为尾纤输出半导体激光器。所述采用扭簧的光纤振动装置用于往复摆动所述光纤c，使其振动。通过光纤振动装置b带动光纤c振动，改善了激光补光灯的散斑现象，提高了摄像系统成像的质量。

请参阅图2、图3、图4、图5和图6，所述采用扭簧的光纤振动装置，包括：基座1，设置在所述基座1上的摆杆轴11，依次套在所述摆杆轴11上的扭簧2和倒V形摆杆(也可称之为倒U形摆杆)3，以及与所述倒V形摆杆3的第一摆臂31接触的振动机构；所述摆杆轴11和振动机构均固定在所述基座1上，所述倒V形摆杆3的顶部套在所述摆杆轴11上，即所述扭簧2和倒V形摆杆3通过摆杆轴11枢接在基座上。所述扭簧2的第一扭杆21固定在所述基座1上，所述扭簧2的第二扭杆22固定在倒V形摆杆3的第一摆臂31上；所述倒V形摆杆3的第二摆臂32的端部用于固定光纤，具体的，所述倒V形摆杆3的第二摆臂32的端部设置有用于固定所述光纤的固定结构。所述光纤优选为光纤藕合线，即，所述光纤振动装置与耦合光纤激光器配套使用，通过振动光纤藕合线，减弱光纤输出的激光的散斑。

由于光纤固定在倒V形摆杆的第一摆臂的端部上，通过振动机构振动倒V形摆杆，利用杠杆原理(摆杆轴11为支点)使得倒V形摆杆往复摆动，实现了光纤的振动(振动方向如图4实线箭头所示)，使光纤输出后的激光所产生的光斑具有匀化作用，有效的减弱了激光散斑。

所述固定结构为光纤过孔321，换而言之，所述倒V形摆杆3的第二摆臂32的端部设置有光纤过孔321。所述光纤6穿过所述光纤过孔321。本实施例中，所述固定结构包括设置在第二摆臂32的端部的U形槽和固定在所述U形槽的开口处的挡板，所述U形槽与挡板形成了所述光纤过孔321。通过设置所述光纤过孔，限定了光纤径向的位移，避免光纤滑脱。由于并未限制光纤轴向的位移，在长期频繁的振动过程中，轴向的位移留有余量，避免光纤断裂。

进一步的，所述振动机构包括固定在所述基座1上的电机4以及与所述电机4的电机轴固定连接的偏心部件5；所述偏心部件5在电机4的驱动下通过偏心转动带动所述倒V形摆杆摆动3。

具体的，所述基座1为U形基座。所述电机4固定在所述U形基座的一个侧边上，所述U形基座的一个侧边上设置有电机轴过孔，所述电机4的电机轴穿过所述电机轴过孔与偏心部件5固定连接。所述摆杆轴11设置在U形基座的另一个侧边上。

在本实用新型的第一实施例中，所述偏心部件32为凸轮，优选为偏心轮。所述凸轮与倒V形摆杆3的第一摆臂31接触。所示凸轮与倒V形摆杆3的材质不同，优选的，所示凸轮为铜制凸轮，所示倒V形摆杆3为钢制倒V形摆杆。这样一软一硬的搭配，降低了倒V形摆杆的磨损。当然，也可以采用钢制凸轮与铜制倒V形摆杆的搭配，不再赘述。

在本实用新型的第二实施例中，如图7和图8所示，所述偏心部件5包括偏心轴51和轴承52，所述偏心轴51的一端与电机4的电机轴固定连接，所述偏心轴51的另一端套接所述轴承52，所述轴承52的外圈与所述倒V形摆杆的第一摆臂31接触。在电机4的带动下，轴承52通过偏心转动使第一摆臂31左右摆动，从而使得光纤左右振动；同时，轴承52与第一摆臂31之间的接触是滑动接触，也就是说轴承52是转动的，其与第一摆臂31之间的接触属于面接触；这样长时间的振动对第一摆臂31的磨损也很小，有效的提高了光纤振动装置的使用寿命和稳定性。

进一步的，所述光纤振动装置还包括用于夹持预定长度的光纤的夹持组件(图中未示出)，夹持组件所夹持的光纤的中部固定在所述光纤过孔内。如图3所示，A和B为夹持组件夹持光纤的两个点，AB之间的距离即为预定长度。所述预定长度大于等于40mm，优选为50mm。这样设置使得光纤有两个支撑点，以支撑光纤，也将振动限制在AB段的光纤内，不会影响和干涉其他部件。

进一步的，所述光纤6的振幅大于等于0.5mm，小于等于3mm。所述倒V形摆杆的摆动频率越高散斑现象越不明显，但是频率越高噪音越大，影响激光器的使用，故倒V形摆杆的摆动频率优选为50-80赫兹。这样设置，降低散斑的同时，其噪音在可接受的范围内。由于所述偏心部件的转动由电机直接带动，故所述电机的转速优选为3000-5000r/min。

由此可知，本实用新型提供的光纤振动装置在一定的频率及振幅下实现振动，减弱了散斑现象，具有使用寿命长、性能可靠、结构简单紧凑等优点，噪音可控。采用单一方向的来回振动，相对于多维度运动所产生的振动来讲，对光纤藕合线具有很好的保护作用，不会产生因多方向的拉扯扭曲而对光纤线产生过快的疲劳甚至折断现象。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。