一種三點(diǎn)激光模組的設(shè)計(jì)

陸 健，彭冬冬

（常州華達(dá)科捷光電儀器有限公司，江蘇 常州 213000）

0 引言

激光模組是激光測(cè)量行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，而且是不可替代的關(guān)鍵部件，是激光標(biāo)線儀中的核心部件。激光模組的精度高低決定了激光標(biāo)線儀整機(jī)的精度，激光模組的穩(wěn)定性決定了整機(jī)的穩(wěn)定性，而三點(diǎn)模組可以用在激光標(biāo)線儀中的有點(diǎn)線儀；三點(diǎn)儀；五點(diǎn)儀等高精密的儀器中，儀器的精度對(duì)于裝修施工的精度安全性有更好的保障。

文章介紹的是利用激光器作為最初發(fā)光源，在經(jīng)過非球面鏡的聚焦后形成一個(gè)截面為橢圓形激光射線，射向三面帶孔棱鏡后經(jīng)過機(jī)械結(jié)構(gòu)的微調(diào)形成3 個(gè)有一定角度要求的三條激光射線，在通過關(guān)鍵部分結(jié)合處的點(diǎn)膠處理，完成一個(gè)高精度的三點(diǎn)激光模組的制作。

1 三點(diǎn)激光模組的工作原理

1.1 工作原理

激光二級(jí)管通電工作，發(fā)射出呈發(fā)散性的激光光斑，所發(fā)出的激光通過一個(gè)非球面鏡的聚焦成為一個(gè)截面為橢圓形的發(fā)射光柱，直射出去。當(dāng)光斑射向三面帶孔棱鏡時(shí)分成三個(gè)光斑分別射出。三個(gè)光斑的射出角度由棱鏡的精度決定，棱鏡的精度可以達(dá)到面與面的關(guān)系成90°正負(fù)10″的精度。后端的棱鏡座和調(diào)節(jié)座組合用來調(diào)節(jié)棱鏡和激光入射的角度關(guān)系，調(diào)節(jié)激光在棱鏡上的能量分布和入射的角度，確定角度后螺絲旋緊，點(diǎn)環(huán)氧膠固定。

1.2 結(jié)構(gòu)組成

下一步是一種三點(diǎn)分光鏡筒的結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。其包括1 激光器2 激光器座3 驅(qū)動(dòng)板這三個(gè)零件組成發(fā)光源部件，通過工裝可以調(diào)節(jié)發(fā)光源的準(zhǔn)直。4 非球面鏡壓圈5 非球面鏡這2 個(gè)零件起聚焦功能。6 三面帶孔棱鏡7 棱鏡座8 調(diào)節(jié)座 利用10 調(diào)節(jié)螺絲固定在9 鏡筒上，調(diào)節(jié)螺絲的松緊來變動(dòng)棱鏡和入射光斑的角度，起到分光和調(diào)節(jié)的作用，最后分別得到高質(zhì)量的光斑11 前點(diǎn)12 上點(diǎn)13 下點(diǎn)。

整個(gè)結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單，但是激光的精度很高，所以對(duì)機(jī)械零件的加工精度比較高，同時(shí)激光在整個(gè)光路中不能產(chǎn)生多余的反射而造成雜光，因此零件需要做發(fā)黑處理，避免反射，造成最終模組的不良。同時(shí)，在調(diào)節(jié)完成后為了避免零件的應(yīng)力釋放對(duì)精度產(chǎn)生影響，所有的關(guān)鍵連接部分都需要點(diǎn)特殊的膠水來處理，來達(dá)到儀器所要求的穩(wěn)定性要求。

圖1 一種三點(diǎn)分光鏡筒的結(jié)構(gòu)圖

2 結(jié)束語

本結(jié)構(gòu)利用一個(gè)激光器通過棱鏡分光的方式達(dá)到了3 個(gè)激光點(diǎn)，原來要用3 個(gè)激光器來完成的，現(xiàn)在只需要一個(gè)激光器來完成，大大節(jié)省了成本的同時(shí)也減小了儀器的體積。減小體積同時(shí)又帶來儀器攜帶方便、使用輕便的作用，對(duì)企業(yè)在同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)。