透过率连续可调的飞焦级脉冲激光衰减装置

摘要

本发明公开了一种透过率连续可调的飞焦级脉冲激光衰减装置，属于光学计量技术领域。该装置含有两级衰减片组件和吸收阱，每级衰减片组件含有分别固定在两个啮合齿轮上的两个衰减片，伺服电机在计算机的控制下驱动齿轮精确转动，使两个衰减片相对转动，从而实现透过率的连续变化；吸收阱的吸收面为椭圆状并带有多个陷波突，椭圆曲率满足入射光束经衰减片反射后不正入射到两个相邻陷波突与其中间V型槽构成的空间内，由此增大了吸收阱的吸收效率。本发明有效地解决了微弱光条件下透过率连续可变的衰减问题，具有可靠性高、重复性好、适用范围广的特点。

主权项

一种透过率连续可调的飞焦级脉冲激光衰减装置，包括衰减片组件(1)、两个伺服电机、吸收阱(4)和壳体(5)，所述衰减片组件(1)由相同的两级衰减片组件构成，每级衰减片组件均包括主衰减片(1‑1)、补偿衰减片(1‑2)、主动齿轮(1‑3)和从动齿轮(1‑4)，主衰减片(1‑1)和补偿衰减片(1‑2)均为矩形状，主衰减片(1‑1)的两个相对工作面上分别镀制滤光膜和增透膜，补偿衰减片(1‑2)的两个相对工作面上分别镀制滤光膜和增透膜，主衰减片(1‑1)和补偿衰减片(1‑2)分别垂直固定到主动齿轮(1‑3)和从动齿轮(1‑4)的端面中心，当主动齿轮(1‑3)和从动齿轮(1‑4)处于初始啮合位置时，主衰减片(1‑1)和补偿衰减片(1‑2)的工作面相对于齿轮啮合切线(p)对称，且衰减片的工作面与啮合切线(p)成一定夹角即工作角；其特征在于，所述衰减装置还包括两个绝对码盘和计算机(6)，两个绝对码盘分别安装在所述两个伺服电机的转轴上，两个伺服电机接受计算机(6)的控制，两个绝对码盘的角度测量值输出给计算机(6)；所述吸收阱(4)的左右两侧为平面并分别带有入射窗口和出射窗口且入射窗口和出射窗口的连线为吸收阱(4)的轴线，前后两侧为平面，上下两侧呈椭圆面，椭圆面的内表面沿吸收阱的轴向设有多个陷波突(4‑1)，相邻陷波突(4‑1)之间设有多条V型槽，相邻陷波突(4‑1)与其中间的V型槽构成微型吸收腔(w)，陷波突(4‑1)、V型槽的长度均与所述椭圆面的宽度相等，陷波突(4‑1)与吸收阱轴线平行的截面形状含三个等边三角形和一个等腰梯形，等腰梯形的短边位于椭圆面的根部，三个等边三角形的底边顺次相连并与等腰梯形的长底边接触，所述V型槽的开口端面与等腰梯形的短边平齐，所述吸收阱(4)的内表面镀制黑漆涂料；所述壳体(5)形状与所述吸收阱(4)相适应；所述壳体(5)套在所述吸收阱(4)外部，所述衰减片组件位于吸收阱(4)的内部，所述两个伺服电机固连在壳体(5)前侧面或后侧面上，两个伺服电机的转轴分别穿过壳体(5)和吸收阱(4)的相应通孔与两个主动齿轮(1‑3)固连，两个从动齿轮(1‑4)分别通过各自的支撑轴及相应的轴承与壳体(5)连接，主动齿轮(1‑3)与从动齿轮(1‑4)啮合，两个主衰减片和两个补偿衰减片的中心均位于吸收阱(4)的轴线上且镀滤光膜的一面均迎向入射窗口，当主衰减片(1‑1)和补偿衰减片(1‑2)转动时，由所述入射窗口入射的光束经衰减片全部反射到吸收阱(4)上且不正入射到吸收阱(4)的各个微型吸收腔内，所述微型吸收腔是指相邻陷波突(4‑1)与其中间V型槽构成的空间；所述计算机(6)内置有数据表和控制模块，数据表中给出了衰减片透过率与衰减片转角的对应数据；控制模块的功能是，当其接到人工输入的透过率值时，调用所述数据表查找出透过率所对应的衰减片转角值，驱动两个伺服电机转动；判断绝对码盘实时反馈的电机转动角度是否与查表获得的对应转角值相等，若为否，继续驱动两个伺服电机转动，若为是，控制伺服电机停止转动。