一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置及方法

本发明属于光学检测装置领域，尤其是涉及一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置及方法。

背景技术：

1、在大型高功率激光装置中，为了获得高能量的激光输出，需要制造大口径、高激光损伤阈值的光学元件。这些光学元件的加工质量对激光损伤阈值有着特别重要的影响，光学元件吸收存在的问题会导致元件表面热变形和折射率分布变化，在高能激光系统中，即使微弱的吸收也可能引起光学元件的损坏。并且光学元件上的麻点、划痕等表面缺陷，也是影响激光损伤阈值的关键因素。而对于大型激光驱动装置，对内部大量大口径光学元件的检测尤为重要。

2、表面热透镜技术是目前光学元件弱吸收检测常用的方法之一，而暗场散射是检测划痕麻点等缺陷的重要手段，对于大口径光学元件检测，两种方法都需要搭配高精度位移机构以及稳定的夹持装置。然而在现有的光学元件夹持装置中，如公开号位为cn106565105a的专利文献利用箍套结构和框架结构组成夹具，解决了全口径镀膜的需求。但对于检测来说，不能实现不同尺寸的元件快速匹配。

3、公开号为cn107015336a的中国专利文献公开了一种大径厚比光学元件的多功能夹持系统，光学元件通过夹持模块的固定在元件框内，夹持模块通过压紧螺钉固定在元件框上。但是该装置的夹持过程需要用到很多压紧螺钉，操作不够方便，无法实现同尺寸的快速固定。

4、因此，为实现不同尺寸光学元件的快速固定和检测要求，需要一个适用的夹持装置。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，能够对不同尺寸的大口径光学样品实现很好的夹持作用，并且调节方便，稳定性高，可用于大口径光学元件的实际检测中。

2、一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，包括抽拉式底座以及可拆卸固定在抽拉式底座上的样品装夹架；

3、所述的样品装夹架包括对位板以及平行布置在对位板上的两条线轨；每条线轨在靠近两端位置分别设有一个滑块，同一端的两个滑块上固定有一块横置面包板，每块横置面包板上固定有一个垂直支架；两个垂直支架之间通过上丝杆和下丝杆连接，通过同步转动两根丝杆的一端使两个垂直支架相互靠近或远离；

4、所述的对位板在两个垂直支架之间的位置固定有夹持垫块，用于支撑和夹持大口径光学元件的底部；两个垂直支架的相对面设有竖向凹槽，用于对大口径光学元件的两侧进行夹持固定；

5、所述的抽拉式底座包括基板以及安装在基板两侧的滑轨，所述的滑轨与上方水平放置的抽板可滑动连接；所述的滑轨与对位板上的线轨相互垂直布置；所述的抽板与对位板之间以及抽板与基板之间均设有配套的锁定机构。

6、进一步地，所述的夹持垫块包括与线轨固定的中心底板，所述的中心底板上设有与线轨平行的垫块背板，所述中心底板的正面通过弹簧及伸缩杆与垫块夹板连接，所述中心底板的上表面、垫块夹板的上部以及垫块背板之间共同构成夹持垫块的夹持槽。整个夹持垫块在支撑样品的同时，还对样品起固定作用。

7、进一步地，所述的中心底板上设有供下丝杆穿过的通孔。

8、进一步地，上丝杆和下丝杆的一端穿过垂直支架，并在端部设有齿轮，两根丝杆的齿轮通过链条传动连接，用于使两根丝杆同步转动。通过丝杆转动控制检测窗口的大小，并实现元件的夹持。

9、进一步地，所述上丝杆一端的齿轮处设有链条旋钮，用于转动或锁定链条。丝杆转动通过旋钮控制，样品固定好后锁紧旋钮保持夹持稳定。

10、进一步地，每条线轨的两端均设有外侧限位器，其中一条线轨在对应两个滑块的内侧设有内部限位器；所述的内部限位器的上部与横置面包板固定，下部与线轨可滑动配合，并且内部限位器与线轨之间设有固定旋钮。样品固定好后，锁紧线轨上的限位器以确保整体结构稳定。

11、进一步地，抽板与对位板之间的锁定机构包括设置在抽板上表面的第一锁销以及设置在对位板上与第一锁销配合的第一锁紧旋钮。可实现样品装夹架的快速安装与卸载。

12、进一步地，所述的基板上还设有固定板，抽板与基板之间的锁定机构包括设置在固定板正面的第二锁销以及设置在抽板上与第二锁销配合的第二锁紧旋钮。使抽板可快速和固定板连接。

13、本发明还提供了一种用于大口径光学元件检测的立式夹持方法，使用上述立式夹持装置，具体包括以下步骤：

14、步骤1，将大口径光学元件及其外框放置在夹持垫块的夹持槽中，通过夹持垫块的垫块背板与垫块夹板将大口径光学元件的底部夹持固定；

15、步骤2，通过链条同步转动两根丝杆，带动两个垂直支架相互靠近，当两个垂直支架的竖向凹槽将大口径光学元件的两侧夹持住后锁定链条；同时将横置面包板锁定在线轨上，保证滑块稳固不移动；

16、步骤3，将抽拉式底座的抽板调整至样品装夹架所在位置，抓握垂直支架将样品装夹架的对位板放置在抽板上，利用锁定机构将抽板与对位板之间锁定；

17、步骤4，推动抽板至基板的固定件，利用锁定机构将抽板与基板之间锁定。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、1、本发明考虑到大口径光学元件的不同尺寸，通过线轨、滑块及限位器组合，设计了简便调节夹持窗口的立式装夹架，并且通过链条、齿轮和丝杆，实现了快速调整并锁紧夹持窗口的功能。

20、2、在保证实用性的基础上，本发明兼顾考虑了样品的重量，设计了相互配合的夹持垫块和垂直支架。通过夹持垫块夹持并固定大口径光学元件的底部，使得大口径光学元件夹持时更方便；通过上下两根丝杆驱动两个垂直支架来夹持大口径光学元件的两侧，使得大口径光学元件夹持更稳定，同时在将光学元件放置在夹持垫块时，不需要放在绝对的正中心也可以保证夹持的稳定性，提高夹持效率。

21、3、本发明设计了样品装夹架和抽拉式底座的分离式结构，通过锁紧旋钮实现简便快捷的样品架装夹与卸夹；考虑到实际使用的便捷性，在抽拉式底座中设计了二节滑轨，可在某些结构中移动样品装夹架，调整至方便拆卸的位置。如此，便能有效的解决大口径光学元件在安装过程遇到的一系列困难。

技术特征：

1.一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，包括抽拉式底座以及可拆卸固定在抽拉式底座上的样品装夹架；

2.根据权利要求1所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，所述的夹持垫块(11)包括与线轨(2)固定的中心底板(111)，所述的中心底板(111)上设有与线轨(2)平行的垫块背板(112)，所述中心底板(111)的正面通过弹簧(114)及伸缩杆(115)与垫块夹板(113)连接，所述中心底板(111)的上表面、垫块夹板(113)的上部以及垫块背板(112)之间共同构成夹持垫块(11)的夹持槽。

3.根据权利要求2所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，所述的中心底板(111)上设有供下丝杆(23)穿过的通孔。

4.根据权利要求1所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，上丝杆(12)和下丝杆(23)的一端穿过垂直支架(8)，并在端部设有齿轮，两根丝杆的齿轮通过链条(10)传动连接，用于使两根丝杆同步转动。

5.根据权利要求4所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，所述上丝杆一端的齿轮处设有链条旋钮(9)，用于转动或锁定链条(10)。

6.根据权利要求1所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，每条线轨(2)的两端均设有外侧限位器(4)，其中一条线轨在对应两个滑块的内侧设有内部限位器(5)；所述的内部限位器(5)的上部与横置面包板(7)固定，下部与线轨(2)可滑动配合，并且内部限位器(5)与线轨(2)之间设有固定旋钮。

7.根据权利要求1所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，抽板(17)与对位板(1)之间的锁定机构包括设置在抽板(17)上表面的第一锁销(20)以及设置在对位板(1)上与第一锁销(20)配合的第一锁紧旋钮(6)。

8.根据权利要求1所述的用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置，其特征在于，所述的基板(13)上还设有固定板(18)，抽板(17)与基板(13)之间的锁定机构包括设置在固定板(18)正面的第二锁销(22)以及设置在抽板(17)上与第二锁销(22)配合的第二锁紧旋钮(16)。

9.一种用于大口径光学元件检测的立式夹持方法，其特征在于，使用权利要求1～8任一项所述的立式夹持装置，具体包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种用于不同尺寸大口径光学元件检测的立式夹持装置及方法，包括抽拉式底座以及可拆卸固定在抽拉式底座上的样品装夹架；样品装夹架包括对位板以及平行布置在对位板上的两条线轨；每条线轨在靠近两端位置分别设有一个滑块，同一端的两个滑块上固定有一块横置面包板，每块横置面包板上固定有一个垂直支架；两个垂直支架之间通过上丝杆和下丝杆连接，通过同步转动两根丝杆的一端使两个垂直支架相互靠近或远离；对位板在两个垂直支架之间的位置固定有夹持垫块，两个垂直支架的相对面设有竖向凹槽。利用本发明，能够对不同尺寸的大口径光学样品实现很好的夹持作用，并且调节方便，稳定性高。技术研发人员：刘东,张峰玮,郭世维,王劭文,王狮凌受保护的技术使用者：浙江大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11