专利名称：带有向心轴承的精密光学调整构件的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种带有向心轴承的精密光学调整构件。主要用于光学精密调整机构中。
已有技术在以往的光学方位调整机构中，广泛采用顶拉方式的弹性元件，借以实现机械调整。这种调整机构的弹性元件由丝杆及拉簧(或扭簧)构成，它由丝杆的进退运动和弹簧的反向作用力，实现角度或位移调整。这种机构中最大的弱点就是其动态性能差，随着时间的变化机构将发生变化。如果是三维调整机构，外形体积大，很难用于小型器件中。(参见文献1.NewportCatalog，1992，P.D1－E16；2.Opto－MechanicalSystemsDesign，P.R.Yoder，Jr.，MarcelDekker，Inc.，NewYork，1986.)本新型的目的是采用作为标准件的向心轴承作精密光学调整机构中的关键调整构件。使机构能有很好的动态性能，调整机构一旦调整完毕，就可长时间地保持稳定不变，而且向心轴承是现成的标准件，把它用于光学精密调整中，可使构件的成本大大降低。
本新型的结构如附图1所示，含有向心轴承1；外固定环2；内固定环3；顶压丝杆4和光学元件5。外固定环2与光学调整机构连接，内固定环3置于外固定环2之内，内固定环3通常呈阶梯形，向心轴承1是置于内外两固定环3、2之间，并以内外两固定环3、2扣住向心轴承1。在内固定环3底阶的圆盘上有均匀分布的供顶压丝杆4拧插的螺孔9，通常设有3个螺孔9如图2所示。被调整的光学元件5置于内固定环3的圆环之内。顶压丝杆4穿过内固定环3底阶圆盘上螺孔9顶压在向心轴承1上。通过顶压丝杆4的调节，使得向心轴承的内环作球面向心运动，从而达到调节光学的方位。在光学精密方位的调整中，常用机构有三点式方位调整、正交转轴式方位调整和三维方位的调整。三点式方位调整用一个向心关节轴承即可实现，见附图1；正交转轴方位调整用两个内外向心关节轴承嵌套置放并两者之间附以销轴，即可实现两维正交转动，见附图3。在附图3中所看到的向心轴承含有外向心关节轴承6，内向心关节轴承7两者之间有销轴8。内向心关节轴承实现垂轴转动，外向心关节轴承实现水平转动。如图5所示的转动方向。向心关节轴承取为标准件，内外径相差很小，所以设计的调整构件外形非常紧凑，广泛适用于超小型激光器件和单频激光器件的腔体调整，以及高动态稳定性的方位调整构件。
所说的三维方位的调整是在内外两固定环3、2之间扣住的向心轴承为一列或者两列向心球面轴承10，如图4所示。
图1为本实用新型的实施例1的带有一个向心关节轴承的精密光学调整构件的示意图。
图2为图1中内固定环3的右视图。
图3为实施例2含有两个向心关节轴承正交转动式的精密光学调整构件的示意图。
图4为实施例3，向心轴承采用向心球面轴承10的精密光学调整构件的示意图。
图5为图3实施例2，采用2个向心关节轴承的精密调正构件的垂轴(Y轴)和水平方向(X轴)转动的示意图。
本发明的优点在于
(1)向心轴承在调整过程中，球心为不动点，把光学元件的主点放在球心不动点上，调整过程中不带入附加光程；(2)因向心轴承为底副运动，一旦方位调整完毕，结构整体的静态及动态稳定性极高；(3)因向心轴承采用的是标准件，所以构件的成本极低。体积小，实用价值很高。
实施例实施例1，采用本新型向心轴承的精密光学调整构件，用于超小型激光器件的谐振腔调整机构中，其结构简图如附图1，向心轴承1选为GB304.5－81型1个。因向心关节轴承的动态性能极佳，所以激光器的功率输出可长时间保持稳定，这是激光器件设计者共同努力的焦点。
实施例2，向心关节轴承采用ES型两个，其结构如图3所示。用于激光器谐振腔的调整上，调整结果稳定可靠，激光器功率输出稳定性良好。
实施例3，置于内外两固定环3、2之间的向心轴承采用单列或者双列向心球面轴承10，如图4所示。标准件的向心球面轴承10为GB276－82或者GB281－84，用于KTP倍频器中，作为光学元件5的KTP倍频晶体置于内固定环3的圆环内，通过顶压丝杆4的调整，达到方位调整，使内固定环3带着KTP倍频晶体一起转动，使其达到同光轴或者偏振方位的精密调整，其组成的构件小巧玲珑，调整稳定可靠，有很高的实用价值。
权利要求1.一种带有向心轴承的精密光学调整构件，其特征在于含有与调整机构连接的外固定环(2)，在外固定环(2)之内有呈阶梯形的内固定环(3)，外固定环(2)和内固定环(3)之间扣住向心轴承(1)，在阶梯形的内固定环(3)的底阶圆盘上有均匀分布的供顶压丝杆(4)拧插的螺孔(9)，顶压丝杆(4)穿过螺孔(9)顶压在向心轴承(1)上，被调整的光学元件(5)置于内固定环(3)的圆环之内。
2.依据权利要求1所述的一种带有向心轴承的精密光学调整构件，其特征在于所说的向心轴承(1)是向心关节轴承，或者是向心球面轴承。
3.依据权利要求1或2所述的一种带有向心轴承的精密光学调整构件，其特征在于向心关节轴承是1个或者两个，向心球面轴承是单列或者双列。
4.依据权利要求1或2所述的一种带有向心轴承的精密光学调整构件，其特征在于置于外固定环(2)和内固定环(3)之间内、外两个向心关节轴承(7)、(6)是嵌套置放并两者之间有销轴(8)。
专利摘要本实用新型是一种带有向心轴承的精密光学调整构件，主要用于光学精密的调整机构中。它含有呈阶梯形的内固定环置于与调整机构连接的外固定环之内，内外两固定环之间扣住向心轴承，精密顶压丝杆穿过内固定环底阶圆盘上均匀分布的螺孔顶压在向心轴承上，调整顶压丝杆使其内固定环带动置于它环内的光学元件一起动作，以达到其光学调整的目的。本新型具有静态或者动态调整的稳定性好、结构简单、构件成本低廉、实用价值高等优点。
文档编号G02B7/00GK2211608SQ94239918
公开日1995年11月1日 申请日期1994年12月28日 优先权日1994年12月28日
发明者朱健强, 王国兴, 周根法, 范滇元, 邓锡铭 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所