CN203745704U - 笼式多轴光学系统安装架 - Google Patents
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Abstract
笼式多轴光学系统安装架，涉及光学系统安装调节机构。它为了解决目前的光学元件安装架不适用于多光轴系统的问题。本实用新型在使用时，根据需要将导杆、光学元件安装架和支柱组装起来，将导杆依次贯穿多个光学元件安装架的导杆安装孔，以实现多轴光学系统结构，当光路存在45度反射时，可将支柱固定在光学平台上并贯穿一个或多个光学元件安装架的光学元件安装孔，能够实现光沿垂直于光学平台方向上的传播。本实用新型中各轴高度和方向能够灵活调节，易于与其他高度不同的器件或系统配合使用，光学系统结构紧凑，不仅能够实现平面内的多轴光学系统的搭建，也能够实现空间内的多轴光学系统的搭建。本实用新型适用于多轴光学系统的搭建。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学系统安装调节机构。
背景技术
现有的光学元件安装支架结构复杂、占用操作平台的面积大、光学元件的安装位置受到限制。对于平行光路，每个光学元件要单独调节角度，费时费力且精度很难保证，两个光学元件的相对距离一旦固定也很难更改。为解决上述问题，市场上出现了一些笼式单轴光学元件安装支架，但对于只有一个中心轴的光学系统，光路固定后不易与其他高度不同的器件或系统配合使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决目前的光学元件安装架不适用于多光轴系统的问题，提供一种笼式多轴光学系统安装架。
本实用新型所述的笼式多轴光学系统安装架包括至少两个光学元件安装架和至少两根导杆，所述光学元件安装架上设置有至少一个光学元件安装孔，每个光学元件安装孔的外侧均匀分布设置有四个导杆安装孔，导杆依次贯穿多个光学元件安装架的导杆安装孔，至少两个光学元件安装架的底部设置有安装架固定孔，所述安装架固定孔用于将所述笼式多轴光学系统安装架固定在光学平台上。
所述的笼式多轴光学系统安装架还包括N个支柱，N为正整数，所述支柱为圆柱形，每根支柱至少固定一个光学元件安装架，所述光学元件安装架通过其上的任意一个光学元件安装孔套固在所述支柱上。
所述的光学元件安装架上还设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
所述的笼式多轴光学系统安装架还可以包括转接板，所述转接板为平板状结构，在所述平板的下表面的中央设置有圆形凸起结构，所述圆形凸起结构嵌固在光学元件安装架上的光学元件安装孔内，所述平板的上表面设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
所述光学元件安装架上有多个光学元件安装孔时，所述的多个光学元件安装孔的中心呈矩形阵列排布。
每个所述光学元件安装架上的光学元件安装孔的数量为1、2、3、4、6或9。
本实用新型所述的笼式多轴光学系统安装架包括多个光学元件安装架和多根导杆，使用时，根据实际需要将导杆和光学元件安装架组装起来，实现多轴光学系统结构，各轴高度和方向能够灵活调节，易于与其他高度不同的器件或系统配合使用。当光路存在45度反射时，可以将支柱垂直固定在光学平台上，根据实际需要将支柱贯穿在一个或多个光学元件安装架上的光学元件安装孔，在所述光学元件安装架上固定其他光学元件，即可实现光沿垂直于光学平台方向上的传播。本实用新型不仅能够实现平面内的多轴光学系统的搭建，也能够实现空间内的多轴光学系统的搭建。
附图说明
图1为本实施方式一所述的一种笼式多轴光学系统安装架的立体结构示意图。
图2为具体实施方式二中光路存在反射时的多轴光学系统安装架的结构示意图。
图3为具体实施方式五中的光学元件安装架的结构示意图。
图4为具体实施方式六中的光学元件安装架的结构示意图。
图5为具体实施方式十中用笼式多轴光学系统安装架搭成的旋光溶液测试实验的结构示意图。
图6为具体实施方式十一中用笼式多轴光学系统安装架搭成的双缝干涉实验的结构示意图。
图7为具体实施方式四中的转接板的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的笼式多轴光学系统安装架包括至少两个光学元件安装架和至少两根导杆，所述光学元件安装架上设置有至少一个光学元件安装孔，每个光学元件安装孔的外侧均匀分布设置有四个导杆安装孔，导杆依次贯穿多个光学元件安装架的导杆安装孔，至少两个光学元件安装架的底部设置有安装架固定孔，所述安装架固定孔用于将所述笼式多轴光学系统安装架固定在光学平台上。
本实施方式所述的笼式多轴光学系统安装架包括多个光学元件安装架和多根导杆，使用时可根据实际需要确定光学元件安装架和导杆的数量、光学元件安装架上光学元件安装孔的数量、以及每个光学元件案件架上光学元件安装孔的排列方式，每个光学元件安装架至少通过两根导杆来固定高度，光学元件安装架能够沿导杆滑动，以调节两个光学元件的相对距离。如图1所示的结构至少能够实现三个轴的光学系统。另外，光学元件架还可以单独使用，通过螺丝将其固定在光学平台上。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定，本实施方式中，所述笼式多轴光学系统安装架还包括N个支柱，N为正整数，所述支柱为圆柱形，每根支柱至少固定一个光学元件安装架，所述光学元件安装架通过其上的任意一个光学元件安装孔套固在所述支柱上。
在实际应用中，所述光学元件安装架与支柱通过顶丝固定连接。当光路存在45度反射时，可以将支柱垂直固定在光学平台上，根据实际需要将支柱贯穿在一个或多个光学元件安装架上的光学元件安装孔，在所述光学元件安装架上固定其他光学元件，即可实现光沿垂直于光学平台方向上的传播。
具体实施方式三：本实施方式是对实施方式二所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定，本实施方式中，所述的光学元件安装架上还设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
本实施方式通过在光学元件安装架上安装光学调整架，光学调整架上再增加其他光学元件，以适应不同光学系统的需要，能够实现光在空间内的传播。
具体实施方式四：结合图7说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定，本实施方式中，所述的笼式多轴光学系统安装架还包括转接板，所述转接板为平板状结构，在所述平板的下表面的中央设置有圆形凸起结构，所述圆形凸起结构嵌固在光学元件安装架上的光学元件安装孔内，所述平板的上表面设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
当光学调整架不方便直接固定在光学元件安装架上时，可通过转接板来固定。转接板上圆形凸起结构的直径与光学元件安装架上的光学元件安装孔的直径相等，光学调整架上再增加其他光学元件，以适应不同光学系统的需要，能够实现光在空间内的传播。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定：在所述设置有安装架固定孔的光学元件安装架上、与所述安装架固定孔相邻的光学元件安装孔的下方设置有与安装架固定孔相通的长槽。
本实施方式中的安装架固定孔与长槽用于将笼式多轴光学系统安装架固定在光学平台上，这种固定方式不占用额外的空间，非常适用于紧凑型光学系统。
具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定：所述的光学元件安装架的侧面开有至少一个凹槽，所述凹槽的底面设置有螺纹孔，所述螺纹孔与一个光学元件安装孔相通，所述螺纹孔用于将光学元件安装架固定在支柱上。
在光学元件安装架的侧面设置螺纹孔，该螺纹孔即可用来将光学元件安装架固定在支柱上，也可用来固定其他光学元件。
具体实施方式七：结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至六所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定：所述光学元件安装架上有多个光学元件安装孔，所述的多个光学元件安装孔的中心呈矩形阵列排布。
具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式七所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定：每个所述光学元件安装架上的光学元件安装孔的数量为1、2、3、4、6或9。
本实施方式中，光学元件安装孔的数量为2或3时，光学元件安装孔可以沿水平或竖直方向排列；实际应用过程中，很少涉及到沿某一个方向大面积分布的光学系统，因此，光学元件安装孔的数量为4时，可以设置成2X2的矩形阵列，而不是1X4或4X1的矩阵；光学元件安装孔的数量为6时，可以设置成2X3或3X2的矩形阵列；光学元件安装孔的数量为9时，可以设置成3X3的矩形阵列。
具体实施方式九：本实施方式是对实施方式八所述的笼式多轴光学系统安装架的进一步限定：所述的光学元件安装架的厚度为10mm。
具体实施方式十：结合图5说明本实施方式，本实施方式是实施方式一至九所述的笼式多轴光学系统安装架的使用方法的举例说明：本实施方式中，将笼式多轴光学系统安装架用于旋光溶液测试实验。图4中，从右到左依次为LED1、起偏器2、样品槽3、显偏器4、透镜5和CCD6。其中，样品管槽4内装有旋光溶液，显偏器4能够显示线偏振光的方向。
本实验采用的光学元件安装架有两种，一种是单孔光学元件安装架，另一种是三孔光学元件安装架。其中，LED1固定在三孔光学元件安装架上，LED1左侧是纳米微动平移台，该纳米微动平移台的圆孔内装有起偏器2，起偏器2的左侧是起固定支撑作用的三孔光学元件安装架，该三孔光学元件安装架的左侧是样品槽3，样品槽3的左侧是起固定支撑作用的三孔光学元件安装架，该三孔光学元件安装架的左侧是显偏器4，显偏器4固定在单孔光学元件安装架上，该单孔光学元件安装架的左侧是起固定支撑作用的三孔光学元件安装架，该三孔光学元件安装架的左侧是透镜5，透镜5固定在单孔光学元件安装架上，该单孔光学元件安装架的左侧是起固定支撑作用的三孔光学元件安装架，该三孔光学元件安装架的左侧是CCD6，CCD6的左侧是起固定支撑作用的三孔光学元件安装架。
本实施方式中，将显偏器4替换原有的检偏器，实现线偏振光的可视化和实时化检测，不需要不断地旋转检偏器便可以检测出入射线偏振光的角度以及线偏振光的经过旋光溶液后振动面的转动角度，减少了机械转动产生的误差提高了检测精度，并且可以将线偏振光的偏振方向在PC机上实时显示，从而实现了对偏振态变化的实时观察。同时，可以很方便的判断出样品管中的物质是左旋物质或者右旋物质。
实验中，LED发出的光沿直线传播，整个光路只有一个主轴，LED1发出的光入射到显偏器4的中心，该实验对显偏器4的中心的位置要求很严格，采用本实施方式所述的笼式多轴光学系统安装架能够严格保证显偏器4的中心位置，且整个实验系统调节方便，无需调节光学元件的位置和角度，只需将各光学元件安装在同一光轴的各光学元件安装孔内即可，光路搭建方便省时，与传统的光学调整架相比，整个实验系统的体积减小至少50%。
具体实施方式十一：结合图6说明本实施方式，本实施方式是实施方式一至九所述的笼式多轴光学系统安装架的使用方法的举例说明：本实施方式中，将笼式多轴光学系统安装架用于双缝干涉实验。图5中，从右到左依次为激光器7、透镜8（焦距为30mm）、小孔9、透镜10（焦距为100mm）、起偏器11、SLM12（即空间光调制器）、双缝13、检偏器14、透镜15、光栏16和CCD17。
本实验采用的光学元件安装架有两种，一种是单孔光学元件安装架，另一种是三孔光学元件安装架。三孔光学元件安装架用于固定支撑整个光学系统，各光学元件固定在单孔光学元件安装架上。
将SLM放到传统的杨氏双缝干涉系统里，通过改变SLM12的灰度值，在CCD17上便可以观测到干涉条纹的移动，可对杨氏双缝干涉特性进行观察和在线性测量分析。用MATLAB将测得的不同相位值下的干涉条纹图像进行处理，便可以精确地计算出干涉条纹的移动。利用软件，使得一条狭缝对应的SLM-LC2002的灰度值固定为0，并且从0-255改变另一条狭缝的灰度值，同时记录CCD上干涉图样的相对位移。
采用本实施方式所述的笼式多轴光学系统安装架，直接将各光学元件固定在学元件安装孔内即可，各光学元件可沿光轴方向自由调节位置。整个光路安装调节方便，即节省时间又节省空间。
Claims (9)
1.笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：它包括至少两个光学元件安装架和至少两根导杆，所述光学元件安装架上设置有至少一个光学元件安装孔，每个光学元件安装孔的外侧均匀分布设置有四个导杆安装孔，导杆依次贯穿多个光学元件安装架的导杆安装孔，至少两个光学元件安装架的底部设置有安装架固定孔，所述安装架固定孔用于将所述笼式多轴光学系统安装架固定在光学平台上。
2.根据权利要求1所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：它还包括N个支柱，N为正整数，所述支柱为圆柱形，每根支柱至少固定一个光学元件安装架，所述光学元件安装架通过其上的任意一个光学元件安装孔套固在所述支柱上。
3.根据权利要求2所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：所述的光学元件安装架上还设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
4.根据权利要求2所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：它还包括转接板，所述转接板为平板状结构，在所述平板的下表面的中央设置有圆形凸起结构，所述圆形凸起结构嵌固在光学元件安装架上的光学元件安装孔内，所述平板的上表面设置有螺纹孔，所述螺纹孔用来固定光学调整架。
5.根据权利要求1所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：在所述设置有安装架固定孔的光学元件安装架上、与所述安装架固定孔相邻的光学元件安装孔的下方设置有与安装架固定孔相通的长槽。
6.根据权利要求1所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：所述的光学元件安装架的侧面开有至少一个凹槽，所述凹槽的底面设置有螺纹孔，所述螺纹孔与一个光学元件安装孔相通，所述螺纹孔用于将光学元件安装架固定在支柱上。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：所述光学元件安装架上有多个光学元件安装孔，所述的多个光学元件安装孔的中心呈矩形阵列排布。
8.根据权利要求7所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：每个所述光学元件安装架上的光学元件安装孔的数量为1、2、3、4、6或9。
9.根据权利要求8所述的笼式多轴光学系统安装架，其特征在于：所述的光学元件安装架的厚度为10mm。
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