一种可快速实现激光倍频的二维调节装置的制作方法

本实用新型涉及激光倍频装置技术领域，尤其涉及一种集成于激光器中、并能够快速实现激光倍频的二维调节装置。

背景技术：

利用非线性晶体在强激光作用下的二次非ω线性效应，使频率为ω的激光通过晶体后变为频率为2ω倍频光，称为倍频技术，或二次谐波振荡。倍频是激光频率变换的基础，对激光高技术的发展和拓宽激光的应用领域具有十分重要的意义。通过激光倍频可以获得多种波长的激光，如将1064nm的激光通过倍频晶体，变成532nm的绿光。倍频技术扩大激光的波段，可获得更短波长的激光。倍频技术在激光显示、激光医疗、高密度存储、微电子、微机械、激光全息技术以及泵浦可调谐光参量激光等方面有着巨大的应用前景和广阔的市场。

传统的激光器只发射一种状态的激光，例如1064nm激光，若要获得532nm激光需要在原1064nm激光基础上加装变频装置，以获得532nm激光，此种方法需要制造两套单独的设备，分别产生1064nm和532nm的激光。

综上所述，现有技术中对于激光器输出光倍频需要至少两套设备，不仅造成激光倍频成套设备复杂、而且也增加了倍频成本，同时，现有技术中激光倍频操作也十分繁琐，无法快速实现切换倍频光和非倍频光，因此需要对倍频装置进行革新。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种满足临床要求、处理速度快、方便调节、装置简洁的可快速实现激光倍频的二维调节装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置，包括：

第一基座；

置于所述第一基座下部的第二基座，所述第一基座和第二基座通过二维调节组件调节水平相对位置和竖直相对位置，且所述第一基座和第二基座通过锁紧件锁紧固定；

支架，所述支架固定于所述第一基座的上表面；

外壳组件，所述外壳组件活动连接于所述第一基座上，且所述外壳组件与所述支架连接，所述外壳组件能够相对于第一基座向上翻转切出和向下翻转切入；

所述外壳组件包括一支架外壳、以及固连于所述支架外壳两端的两个侧壁，两个所述侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁靠近所述支架，所述外壳组件内部所成腔体内安装有直流电机，所述直流电机的输出轴穿过所述支架和所述第一侧壁，且所述直流电机的输出轴与所述第一侧壁固连地驱动所述外壳组件翻转；

所述第一侧壁的前端嵌装有倍频晶体，所述第二侧壁的前端并与所述第一侧壁嵌装的倍频晶体位置相对应处嵌装有分光镜；

所述分光镜的两侧分别镀有对倍频后的波长高透射的介质膜、以及对未倍频的原始激光高反射的介质膜；

所述第一基座的前端、且靠近所述第一侧壁一侧具有消光组件，所述消光组件接收并吸收所述分光镜反射回的未倍频原始激光。

进一步的，所述侧壁的下部形成为两个底面，分别为第一底面和第二底面；

装置输出倍频激光时，所述直流电机驱动所述外壳组件向下翻转至所述第一底面与所述第一基座的上表面平行；

装置输出未倍频激光时，所述直流电机驱动所述外壳组件向上翻转至所述第二底面与所述第一基座的上表面平行。

进一步的，所述第一基座的侧面具有两个微动开关，两个所述微动开关分别为第一微动开关和第二微动开关，两个所述微动开关均能够控制所述直流电机的通断；

所述第一侧壁上安装有两个限位触点，两个所述限位触点分别为置于所述第一侧壁的第一底面上的第一限位触点、以及置于所述第一侧壁的第二底面上的第二限位触点；

装置输出倍频激光时，所述直流电机驱动所述外壳组件向下翻转至所述第一限位触点与所述第一微动开关接触并切断所述直流电机的电源；

装置输出未倍频激光时，所述直流电机驱动所述外壳组件向上翻转至所述第二限位触点与所述第二微动开关接触并切断所述直流电机的电源。

进一步的，所述二维调节组件包括水平调节组件和竖直调节组件；

所述水平调节组件包括通过调节座固定于所述第一基座前端的水平调节螺纹副，所述第一基座的前端开设有凹口，所述水平调节螺纹副部分伸入所述凹口内；所述第二基座的前端固定有朝向所述第一基座凸出的凸起块，所述凸起块部分伸入所述凹口内，且所述水平调节螺纹副的输出端抵靠所述凸起块的一个侧面，所述第一基座的凹口内安装有沿水平方向延伸的水平弹性连接件，所述水平弹性连接件抵靠所述凸起块相对于所述水平调节螺纹副的一个侧面；

所述竖直调节组件包括竖直调节螺纹副，所述竖直调节螺纹副一端延伸至所述第一基座的上方、所述竖直调节螺纹副的另一端抵靠所述第二基座；所述第一基座上对称穿设有两根锁紧螺栓，所述锁紧螺栓为所述锁紧件，两根所述锁紧螺栓上均套设有竖直弹性连接件，所述竖直弹性连接件的上端抵靠所述锁紧螺栓的端头，所述竖直弹性连接件的下端抵靠所述第二基座；

所述第二基座上开设有两个螺栓孔，所述锁紧螺栓螺纹连接于该螺栓孔处。

进一步的，所述第二基座上开设有限位凹槽。

进一步的，所述直流电机与所述第一侧壁的连接处安装有电机缓冲组件，所述电机缓冲组件为套设于所述直流电机输出轴上的蝶形弹簧和聚四氟乙烯垫片；

所述第二侧壁上开设有减重凹槽。

进一步的，所述倍频晶体为KTP非线性晶体。

进一步的，所述消光组件朝向所述分光镜一侧的侧面具有陶瓷片。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型公开的二维调节装置通过设置水平及竖直方向上的两个螺纹副及相应弹性连接件，能够在水平和竖直两个方向上调节第一基座、第二基座的相对位置，在生产调试过程中，可根据激光的实际输出位置确定上下基座的相对位置，最终通过锁紧件进行固定，可根据实际情况进行二维方向上的调节同时具有结构稳定性高；

2、本实用新型的二维调节装置通过采用直流电机驱动来切换两个限位触点与两个微动开关的分别通断状态，进而控制倍频晶体的切入/切出系统，本实用新型的装置仅通过一套机构即可实现对输出激光的倍频或直接输出工作状态的切换，与现有技术中采用两套结构的倍频装置相比，降低了生产制造成本且提高了整机的空间利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型公开的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置的结构爆炸图；

图2是本实用新型公开的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置实现激光倍频时的工作状态示意图；

图3是本实用新型公开的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置未实现激光倍频时的工作状态示意图。

附图标记说明：

1、第一基座；2、第二基座；3、外壳组件；4、支架；5、直流电机；6、倍频晶体；7、分光镜；8、消光组件；9、水平调节螺纹副；10、调节座；11、水平弹性连接件；12、竖直调节螺纹副；13、竖直弹性连接件；14、锁紧螺栓；

201、凸起块；202、限位凹槽；203、螺栓孔；

301、支架外壳；302、第一侧壁；303、第二侧壁；304、第一底面；305、第二底面；306、第一微动开关；307、第二微动开关；308、第一限位触点；309、第二限位触点；310、电机缓冲组件；311、减重凹槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

参见图1所示；

本实用新型的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置，包括：

第一基座1；

置于第一基座1下部的第二基座2，第一基座1和第二基座2通过二维调节组件调节水平相对位置和竖直相对位置，且第一基座1和第二基座2通过锁紧件锁紧固定；

支架4，支架4固定于第一基座1的上表面；

外壳组件3，外壳组件3活动连接于第一基座1上，且外壳组件3与支架4连接，外壳组件3能够相对于第一基座1向上翻转切出和向下翻转切入；

外壳组件3包括一支架外壳301、以及固连于支架外壳301两端的两个侧壁，两个侧壁分别为第一侧壁302和第二侧壁303，第一侧壁302靠近支架4，外壳组件3内部所成腔体内安装有直流电机5，直流电机5的输出轴穿过支架4和第一侧壁302，且直流电机5的输出轴与第一侧壁302固连地驱动外壳组件3翻转；

第一侧壁302的前端嵌装有倍频晶体6，第二侧壁303的前端并与第一侧壁302嵌装的倍频晶体6位置相对应处嵌装有分光镜7；

分光镜7的两侧分别镀有对倍频后的波长高透射的介质膜、以及对未倍频的原始激光高反射的介质膜；

第一基座1的前端、且靠近第一侧壁302一侧具有消光组件8，消光组件8接收并吸收分光镜7反射回的未倍频原始激光。

具体的，本实施例公开了一种与激光器配合使用，并且集成于激光器出光端的能够实现激光倍频的二维调节装置。其主要包括相互装配固定的第一基座1和第二基座2，其中，第二基座2作为装置的基础以及作为与激光器装配的基础，而上述的第一基座1主要承载着倍频组件和其他调节组件，其中，第一基座1上的倍频组件主要是将激光器发射出的激光进行倍频处理，而调节组件能够方便调节第一基座1和第二基座2相对水平位置和竖直位置，同时，第一基座1和第二基座2之间还具有锁紧件，能够在调节组件调节完两者相对位置后对第一基座1和第二基座2进行锁紧。本实施例的装置通过上述各单元既能够保证需要倍频处理时快速切入倍频组件，又可以在无需倍频处理时将倍频组件切出，调节方便，而本实施例的倍频组件包括倍频晶体6和分光镜7，同时该分光镜7具有对倍频后的波长高透射的介质膜、以及对未倍频的原始激光高反射的介质膜，这样在实际操作时，经倍频后的激光能够通过分光镜7，而没有经过倍频的激光则会被反射回来，同时本实施例还在分光镜7相对一侧安装了消光组件8，其能够接收并吸收分光镜7反射回来的激光。综上所述，本实施例的装置相比现有技术中需要两套设备才能够实现激光倍频结构上得到了很大的简化和改进，同时，操作十分便捷，调节和可控性好。

优选的，本实施例中侧壁的下部形成为两个底面，分别为第一底面304和第二底面305；

其中，当装置输出倍频激光时，直流电机5驱动外壳组件3向下翻转至第一底面304与第一基座1的上表面平行；

当装置输出未倍频激光时，直流电机5驱动外壳组件3向上翻转至第二底面305与第一基座1的上表面平行。

本实施例主要是介绍了外壳组件3的两个侧壁的结构，本实施例的倍频组件能够方便切入和切出主要是通过外壳组件3与第一基座1的铰接关系实现，其上集成了能够提供动力的直流电机5，直流电机5通电能够带动外壳组件3翻转来实现倍频组件的切入或切出，以本实施例的结构为例，当外壳组件3的第一底面304与第一基座1平行时，即为倍频组件切入状态，这时激光器射出的激光能够经过倍频组件进行倍频处理；相反，当外壳组件3的第二底面305与第一基座1平行时，即为倍频组件切出状态，这时激光器射出的激光不会通过倍频组件，而是直接发射出去，获得的是未倍频激光。

而更优选的解释为：第一基座1的侧面具有两个微动开关，两个微动开关分别为第一微动开关306和第二微动开关307，两个微动开关均能够控制直流电机5的通断；

第一侧壁302上安装有两个限位触点，两个限位触点分别为置于第一侧壁302的第一底面304上的第一限位触点308、以及置于第一侧壁302的第二底面305上的第二限位触点309；

装置输出倍频激光时，直流电机5驱动外壳组件3向下翻转至第一限位触点308与第一微动开关306接触并切断直流电机5的电源；

装置输出未倍频激光时，直流电机5驱动外壳组件3向上翻转至第二限位触点309与第二微动开关307接触并切断直流电机5的电源。

由于直流电机5一般受控于其上的控制器，但是对于激光器这种需要较高操作精度的医疗器械来说，需要对直流电机5的通断做精确的控制，也就是当倍频组件切入或切出时，需要当外壳组件3翻转到极限位置时就立刻停止直流电机5的运行。针对这一技术问题，本实施例采用了接触开关的控制方式，现以一种实施方式为例阐述其工作原理：

根据实际情况设定直流电机5旋转方向所对应的正向电压或反向电压，如设定顺时针旋转为正向电压，逆时针旋转为反向电压；

参见图2所示，图2示出了二维调节组件对激光器发射激光做倍频处理时的工作状态示意图。当直流电机5加入正向电压时，当外壳组件3向下翻转至极限位置时，第一限位触点308接触第一微动开关306，直流电机5瞬间断电，倍频晶体6与分光镜7组切入系统，来自于激光器中的原始激光通过倍频晶体6实现倍频，部分未倍频的原始激光被分光镜反射最终被消光组件8吸收，输出为倍频后的激光。

参见图3所示，图3示出了二维调节组件未对激光器发射激光做倍频处理时的工作状态示意图。当直流电机5加入反向电压时，第二限位触点309接触第二微动开关307，直流电机5瞬间断电，倍频晶体6与分光镜7切出系统，直接输出来自于激光器的原始激光。

优选的，本实施例为了能够提高处理精度，在二维调节装置内加入了二维调节组件，其中，二维调节组件包括水平调节组件和竖直调节组件；本实施例的水平调节组件能够微调第一基座1和第二基座2相对的水平位置，而竖直调节组件能够微调第一基座1和第二基座2相对的竖直位置，通过调节组件的微调能够让该装置倍频处理精度更高。

其中，上述的水平调节组件包括通过调节座10固定于第一基座1前端的水平调节螺纹副9，第一基座1的前端开设有凹口，水平调节螺纹副9部分伸入凹口内；第二基座2的前端固定有朝向第一基座1凸出的凸起块201，凸起块201部分伸入凹口内，且水平调节螺纹副9的输出端抵靠凸起块201的一个侧面，第一基座1的凹口内安装有沿水平方向延伸的水平弹性连接件11，水平弹性连接件11抵靠凸起块201相对于水平调节螺纹副9的一个侧面；

竖直调节组件包括竖直调节螺纹副12，竖直调节螺纹副12一端延伸至第一基座1的上方、竖直调节螺纹副12的另一端抵靠第二基座2；第一基座1上对称穿设有两根锁紧螺栓14，锁紧螺栓14为锁紧件，两根锁紧螺栓14上均套设有竖直弹性连接件13，竖直弹性连接件13的上端抵靠锁紧螺栓14的端头，竖直弹性连接件13的下端抵靠第二基座2；第二基座2上开设有两个螺栓孔203，锁紧螺栓14螺纹连接于该螺栓孔203处。另外，上述的第二基座2上开设有限位凹槽202。

采用水平调节螺纹副9实现第一基座1和第二基座2的水平调节时，通过其微调位移带动凸起块201的前后移动并引起水平弹性连接件9发生形变，进而实现第一基座1和第二基座2水平方向上的调节。采用竖直调节螺纹副12实现第一基座1和第二基座2的竖直方向调节时，竖直调节螺纹副12的微调位移带动竖直弹性连接件12发生形变，并通过限位凹槽202进行限位，进而实现第一基座1和第二基座2的竖直方向的调节。上述两个方向的调节分别完成后，通过调节锁紧件进一步实现第一基座1和第二基座2之间的锁定。

优选的，本实施例中直流电机5与第一侧壁302的连接处安装有电机缓冲组件310，电机缓冲组件310为套设于直流电机5输出轴上的蝶形弹簧和聚四氟乙烯垫片；另外，第二侧壁303上开设有减重凹槽311。本实施例中电机缓冲组件310和减重凹槽311的作用在于能够有效缓解直流电机5两端瞬间断电所产生的惯性力而对直流电机5造成的损伤，增加直流电机5使用寿命。

优选的，倍频晶体6为KTP非线性晶体。消光组件8朝向分光镜7一侧的侧面具有陶瓷片。倍频晶体6的倍频效率通常约为55％～60％，因此还有40％～45％的未倍频的激光透过倍频晶体6，来自于激光器的原始激光有部分实现了倍频并透过分光镜7进行输出，未倍频的原始激光被分光镜7反射到消光组件8之上，最终被固定的消光组件8吸收，完成整个倍频过程。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种可快速实现激光倍频的二维调节装置，具有以下有益效果：

1、本实用新型公开的二维调节装置通过设置水平及竖直方向上的两个螺纹副及相应弹性连接件，能够在水平和竖直两个方向上调节第一基座1、第二基座2的相对位置，在生产调试过程中，可根据激光的实际输出位置确定上下基座的相对位置，最终通过锁紧件进行固定，可根据实际情况进行二维方向上的调节同时具有结构稳定性高；

2、本实用新型的二维调节装置通过采用直流电机5驱动来切换两个限位触点与两个微动开关的分别通断状态，进而控制倍频晶体6的切入/切出系统，本实用新型的装置仅通过一套机构即可实现对输出激光的倍频或直接输出工作状态的切换，与现有技术中采用两套结构的倍频装置相比，降低了生产制造成本且提高了整机的空间利用率。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。