CN104088870A - 一种钕玻璃片夹持结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钕玻璃片微形变夹持结构，所述夹持结构含有片框、压块及垫片，钕玻璃片安置在片框中，通过压块、挡片和垫片夹紧固定。片框内壁设置了六处凸台，凸台分布在围绕钕玻璃片的三个相互垂直的平面上，实现半运动学结构的对钕玻璃片六个自由度的完全约束。在钕玻璃片周边对应凸台法线方向设置有压块、垫片。本发明能方便的实现钕玻璃片的安装定位，且额外引入的面形畸变极小。

Description

一种钕玻璃片夹持结构

技术领域

本发明属于精密光学元件安装、定位及调节的精密光学机械领域，具体涉及一种钕玻璃片夹持结构，用于大口径钕玻璃片的安装定位。该结构采用半运动学结构，在满足光学元件安装定位要求的前提下，减小了由夹持结构引入的钕玻璃片面型畸变。

背景技术

大口径钕玻璃片在激光工程领域被当做激光放大介质广泛使用，其特定的光学性能决定了钕玻璃片表面需具备较高的面形精度。目前传统的夹持结构对加工精度要求较高，需通过提高安装面平面度精度来满足钕玻璃面形需求。由于机械加工可获得的精度等级与光学元件表面要求存在较大差距，且加工好的结构在使用和搬运过程中难免产生变形，实际安装中需借助干涉仪观测现场调试才能满足面形要求，但调试好了的钕玻璃片在搬运和使用中的面形变化是处于失控状态的。这给大口径钕玻璃片的安装调试和面形保持带来不便，无法满足激光工程对稳定性的要求，也给工程应用带来困难。

发明内容

为了克服现有技术中大口径钕玻璃片面形保持困难和稳定性差的不足, 本发明提供一种钕玻璃片夹持结构，该结构不仅能方便的实现钕玻璃片的安装定位，而且额外引入的面形畸变极小。既满足稳定性要求又便于工程实施。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的夹持结构含有片框、压块及垫片，钕玻璃片安置在片框中；片框内壁设置了用于对钕玻璃片六个自由度进行约束的六处凸台，凸台分布在钕玻璃片的三个相互垂直的平面上；在钕玻璃片周边对应凸台法线方向设置有压块、垫片。

本发明的一种钕玻璃片夹持结构，由片框、压块、挡板及垫片组成，钕玻璃片安置在片框中，通过压块、挡片和垫片夹紧固定。片框内壁设置了6处凸台，凸台分布在围绕钕玻璃片的三个相互垂直的平面上，实现半运动学结构的对钕玻璃片六个自由度的完全约束。在钕玻璃片周边对应凸台法线方向设置压块、垫片及紧定螺钉结构，完成结构封闭。挡板为薄片结构用于钕玻璃片因工艺需求的周边遮挡。片框沿钕玻璃片工作面分布的凸台在宏观上为三点结构，而三点决定一个平面，因此当片框因变形或加工精度不足而引起凸台表面平面度降低时，将不会传递至钕玻璃片，增加额外面形畸变。提供封闭力的压块和紧定螺钉与凸台一一对应，作用于钕玻璃片上的封闭力沿凸台面法线方向直接作用于凸台上，避免在钕玻璃片上产生弯矩，进一步减小了对钕玻璃片面形精度的影响。

本发明钕玻璃片夹持结构的有益效果是，能方便的实现钕玻璃片的安装定位，而且额外引入的面形畸变极小。尺寸稳定、安装便捷，既满足稳定性要求又便于工程实施。

附图说明

图1a为发明的钕玻璃片夹持结构的主视结构示意图；

图1b为发明的钕玻璃片夹持结构的左视结构示意图；

图1c为发明的钕玻璃片夹持结构的俯视结构示意图；

图2 a为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框主视结构示意图；

图2 b为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框左视结构示意图；

图2c 为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框俯视结构示意图；

图3a为本发明的钕玻璃片夹持结构的压块主视结构示意图；

图3b为本发明的钕玻璃片夹持结构的压块左视结构示意图；

图4a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片A主视结构示意图；

图4b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片A左视结构示意图；

图5a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片B主视结构示意图；

图5b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片B左视结构示意图；

图6a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片C主视结构示意图；

图6b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片C左视结构示意图；

图7a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片D主视结构示意图；

图7b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片D左视结构示意图；

图8a为发明的钕玻璃片夹持结构的挡板主视结构示意图；

图8b为发明的钕玻璃片夹持结构的挡板左视结构示意图；

图1中，1.片框    2.压块     3.挡板     4.垫片A    5.垫片B    6.垫片C    7.垫片D    8.紧定螺钉     9.螺钉     10.紧定螺钉     11.螺钉     12.钕玻璃片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例

在图1a~图1c中，本发明的一种钕玻璃片夹持结构，由片框1、压块2、挡板3及垫片A4、垫片B5、垫片C6、垫片D7和紧定螺钉组成。钕玻璃片12安置在片框1中，通过压块2、挡片3、垫片4、垫片5、垫片6、垫片7和紧定螺钉夹紧固定。片框1内壁加工了6处凸台，分布在围绕钕玻璃片的三个相互垂直的平面上。在片框1沿钕玻璃片工作面法线方向凸缘上设置三处呈等腰三角形分布的凸台，用于钕玻璃片12沿工作面法线方向的移动以及方位和俯仰共三个自由度的约束，与凸台对应的框面设置压块2、垫片6、垫片7及紧定螺钉10结构。压块2通过螺钉9固定在片框1上，压块2上布置的一排紧定螺钉10通过挡板3、垫片6、7作用到钕玻璃上实现结构封闭。片框1内侧底面设置二个凸台，约束钕玻璃片12上下移动和绕中心轴旋转，与底面垂直的侧面设置一个凸台实现钕玻璃片12左右移动的约束，与凸台对应的片框外廓，设置三处封闭结构，由紧定螺钉8通过垫片4及垫片5作用在钕玻璃两个侧面完成结构封闭。从而完成半运动学结构的对钕玻璃片六个自由度的完全约束。

片框沿钕玻璃片工作面分布的凸台在宏观上为三点结构，而三点决定一个平面，因此当片框因变形或加工精度不足而引起凸台表面平面度降低时，将不会传递至钕玻璃片，增加额外面形畸变。挡板3为薄片结构，用于钕玻璃片12因工艺需求的周边遮挡。

提供封闭力的压块和紧定螺钉与凸台一一对应，作用于钕玻璃片上的封闭力沿凸台面法线方向直接作用于凸台上，避免在钕玻璃片上产生弯矩，进一步减小了对钕玻璃片面形精度的影响。

同一平面凸台通过机械加工保证凸台处于同一高度，为了保证片框尺寸稳定性，片框整体加工成型并进行去应力处理，。

图2 a为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框主视结构示意图，图2 b为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框左视结构示意图，图2c 为本发明的钕玻璃片夹持结构的片框俯视结构示意图，其中11、12、13为片框正面呈等腰三角形分布的凸台，三处凸台共面，14及15、16为片框内侧三处垂直分布的凸台，15和16共面，六处凸台共同作用实现钕玻璃片的完全约束。17、18、19为螺孔，其中螺孔17用于压块2的安装，螺孔18用于挡板3的安装，螺孔19用于紧定螺钉8的安装。

图3a为本发明的钕玻璃片夹持结构的压块主视结构示意图，图3b为本发明的钕玻璃片夹持结构的压块左视结构示意图，其沉孔21用于压块的安装，螺孔22用于紧定螺钉10的安装。

图4a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片A主视结构示意图，图4b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片A左视结构示意图，用于实施上下方向的结构封闭时对钕玻璃片侧面的保护。

图5a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片B主视结构示意图，图5b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片B左视结构示意图，用于实施左右方向的结构封闭时对钕玻璃片侧面的保护。

图6a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片C主视结构示意图图6b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片C左视结构示意图，用于实施前后方向结构封闭时对钕玻璃片侧面的保护。L形截面用于防止垫片在工作时滑落。

图7a为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片D主视结构示意图，图7b为本发明的钕玻璃片夹持结构的垫片D左视结构示意图，用于实施前后方向结构封闭时对钕玻璃片侧面的保护。

图8a为发明的钕玻璃片夹持结构的挡板主视结构示意图，

图8b为发明的钕玻璃片夹持结构的挡板左视结构示意图，用于钕玻璃片因工艺需求的周边遮挡。豁口31用于压块2的安装，光孔32用于挡板的安装固定。

Claims (1)

1.一种钕玻璃片夹持结构，其特征在于：所述的夹持结构含有片框、压块及垫片，钕玻璃片安置在片框中；片框内壁设置了用于对钕玻璃片六个自由度进行约束的六处凸台，凸台分布在钕玻璃片的三个相互垂直的平面上；在钕玻璃片周边对应凸台法线方向设置有压块、垫片。