CN106291837A - 激光束耦合检测调试结构以及检测调试方法 - Google Patents

Abstract

一种激光束耦合检测调试结构以及检测调试方法，其中，检测调试结构包括：用于发射激光的激光发射器；位于激光发射器发出的激光光路上的耦合镜，所述耦合镜用于汇聚所述激光形成激光束；调节架，所述调节架用于装置所述耦合镜且适于调整所述耦合镜的位置；位于所述激光束光路上的光纤，且耦合镜位于所述光纤与激光发射器的之间；位于耦合镜和光纤相连接处的光纤接头；其中，所述光纤接头的端面上设置有光斑接收层，所述光斑接收层的中心与所述光纤端面中心重合，且所述光斑接收层具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤端面中心重合。本发明能够判断耦合镜的位置是否合格并且将耦合镜调整至合格位置，提高激光束耦合入光纤的耦合效率。

Description

激光束耦合检测调试结构以及检测调试方法

技术领域

本发明涉及激光技术应用领域，特别涉及一种激光束耦合检测调试结构以及检测调试方法。

背景技术

激光是20世纪人类伟大发明之一，并且广泛应用在很多领域。激光应用于医学，开辟了一门新兴的学科，用激光新技术去研究、诊断、预防和治疗疾病。激光已广泛应用于内、外、妇、儿、眼、耳鼻喉、口腔、皮肤、肿瘤、针灸、理疗等临床各科。它不仅为研究生命科学和研究疾病的发生发展开辟了新的研究途径，而且为临床诊治和治疗疾病提供了崭新的手段。

激光经过光纤传输可达到人体各部位病变组织进行汽化、切割、消融和碎石等，因此通常需要将激光器发出的激光耦合进入光纤进行手术。自20世纪70年度初，美国康宁公司成功的研制出世界上第一根实用化石英光纤以来，用光纤传输大功率激光技术得到了飞速的发展。使用光纤传送激光功率必须采用耦合技术来实现，所以，耦合效率的高低直接影响激光器有效功率的利用。

近年来，随着软镜技术的发展，激光微创手术已经发展为激光无创手术，对光纤的芯径要求越来越细，以前常规使用的550μm、800μm等规格已不能满足要求，现在配合软镜使用的光纤规格为365μm、272μm、200μm，甚至为100μm，这就要求耦合精度越来越高，因此本发明就是为提高激光功率耦合效率而提供一种检测调试结构以及检测调试方法。

激光束与光纤之间的耦合需要满足以下条件：激光束直径小于光纤纤芯直径，并且激光束的发散角也要小于光纤的数值孔径角，满足激光束在光纤中传输的全反射条件。也就是说，光纤端面处激光光斑大小与光纤芯总面积的匹配以及激光发散角与光纤数值孔径角的匹配，是激光束与光纤耦合技术中较为关键的问题，其中，光纤端面处激光光斑由激光束在光纤端面处汇聚形成。

对于大多数激光器发出的激光束，激光束的发散角一般都很小，通常小于光纤的数值孔径角，但是光纤端面处激光光斑面积却远大于光纤纤芯端面面积，因此需要通过在激光束与光纤之间设置耦合镜，所述耦合镜用于聚集激光束，以减小光纤端面处激光光斑大小。

然而，现有技术中激光束耦合于光纤的耦合效率仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种激光束耦合检测调试结构以及检测调试方法，提高耦合镜与光纤之间相对位置的合格率，从而提高激光束耦合于光纤的耦合效率。

为解决上述问题，本发明提供一种激光束耦合检测调试结构，包括：激光发射器，所述激光发射器用于发射激光；位于所述激光发射器发出的激光光路上的耦合镜，所述耦合镜用于汇聚所述激光形成激光束；调节架，所述调节架用于装置所述耦合镜且适于调整所述耦合镜的位置；位于所述激光束光路上的光纤，且耦合镜位于所述光纤与激光发射器与之间；位于所述耦合镜和所述光纤相连接处的光纤接头，所述光纤的接入端套入所述光纤接头内；其中，所述光纤接头的端面上设置有光斑接收层，所述光斑接收层的中心与所述光纤端面中心重合，且所述光斑接收层具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤端面中心重合。

可选的，还包括，用于观察所述光斑接收层表面的观察装置。

可选的，所述观察装置为读数显微镜。

可选的，所述光斑接收层的形状为圆形；所述光斑接收层的半径为1mm～1.5mm。

可选的，所述光斑接收层的厚度为0.02mm～0.06mm。

可选的，所述中心区域的形状为圆形；所述光斑接收层的中心区域的半径小于等于50μm。

可选的，所述光纤接头上设置有至少1个定位标记。

可选的，所述定位标记位于光纤接头的外侧壁、内侧壁或者接头表面。

可选的，所述定位标记为刻度线标记、凸起标记或凹槽标记。

可选的，所述光纤的中心轴线与光纤接头的中心轴线重合；所述定位标记的数量为2，且所述光纤接头的中心轴线与所述2个定位标记之间的连线相交。

可选的，还包括：位于光纤和耦合镜之间位置的法兰，所述法兰用于将光纤固定在所要求的位置。

可选的，所述光斑接收层的材料为不干胶，且所述光斑接收层粘附于装有光纤的光纤接头端面上。

本发明还提供一种采用上述激光束耦合检测调试结构进行检测调试的方法，包括：获取激光光斑步骤：通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第一位置，所述激光发射器发射出激光，所述激光传输至具有第一位置的耦合镜后汇聚成激光束，所述激光束传输至光斑接收层表面，在所述光斑接收层表面形成激光光斑；观察判断步骤：观察位于所述光斑接收层表面的激光光斑，判断所述激光光斑是否位于光斑接收层的中心区域内，其中，当所述激光光斑位于中心区域内时，判定所述耦合镜的第一位置合格，当所述激光光斑位于中心区域外时，判定所述耦合镜的第一位置不合格；调整步骤：判定所述耦合镜的第一位置不合格的情况下，通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第二位置；重复依次进行所述获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤，直至所述激光光斑位于中心区域内，获取耦合镜的合格位置。

可选的，所述第二位置的选择标准为：与耦合镜具有第一位置时获取的激光光斑位置相比，所述耦合镜具有第二位置时获得的激光光斑的位置更接近光斑接收层的中心区域。

可选的，所述第二位置的选择标准为：所述耦合镜具有第二位置时获得的激光光斑位于光斑接收层的中心区域内。

可选的，通过所述调节架调整所述耦合镜具有第二位置的方法包括：通过所述激光光斑与定位标记之间的相对位置，获取所述激光光斑的偏移量；依据获取的所述偏移量以及第一位置，获取所述耦合镜的第二位置；通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第二位置。

可选的，在进行所述调整步骤之后、进行所述获取激光光斑步骤之前，还包括步骤：去除形成有激光光斑的光斑接收层，重新在装有光纤的光纤接头端面上设置光斑接收层。

可选的，所述激光发射器发出激光功率范围为3W～5W。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明提供一种激光束耦合检测调试结构，包括，位于所述激光束光路上的光纤，光纤的接入端套入光纤接头内，且耦合镜位于所述光纤与激光发射器与之间；其中，所述光纤接头的端面上设置有光斑接收层，所述光斑接收层的中心与所述光纤端面中心重合，且所述光斑接收层具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤端面中心重合。采用本发明提供的检测调试结构，通过获取在光斑接收层上形成的激光光斑的位置，判断耦合镜与光纤之间的相对位置是否合格，有效的避免了横向和纵向偏移误差问题。并且，能够通过调节架调整耦合镜的位置，从而调整耦合镜与光纤之间的相对位置，使得光纤端面处的激光光斑位于光纤端面中心区域，保证激光束全部耦合进入光纤内，提高光纤与激光束的耦合效率。

本发明提供的检测调试的方法，通过在光斑接收层表面形成的激光光斑的位置的判断，能够判断耦合镜与光纤之间的相对位置是否合格，提高激光产品的合格率，避免不合格的激光产品出厂或使用而造成的损失。并且，本发明提供的检测调试的方法，还能够依据激光光斑的位置对耦合镜的位置进行调整，直至耦合镜的位置合格，使得激光束耦合入光纤的耦合效率高，提高激光产品的性能。

附图说明

图1为横向(或纵向)偏移误差示意图；

图2为图1中光纤端面示意图；

图3为本实施例中提供的激光束耦合检测调试结构的结构示意图；

图4为光纤、光斑接收层以及光纤接头的剖面结构示意图；

图5为光纤、光斑接收层以及光纤接头的局部俯视示意图；

图6为光纤接头、光斑接收层以及激光光斑的局部俯视示意图；

图7为观察装置、光纤接头、光纤以及光斑接收层的剖面结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中激光束耦合于光纤的耦合效率仍有待提高。

经分析发现，目前在激光与光纤的耦合技术中，主要还是以机械结构来控制激光束与光纤的相对位置关系，因此要获得较高的耦合效率，除了需要严格满足耦合条件外，机械结构的精准度也是十分关键的。

由于加工精度的限制，或者装配过程中的失配，难免会产生方位上的对准误差，主要为耦合镜与光纤在方位上的对准误差，导致耦合效率的下降。所述对准误差包括耦合镜与光纤之间的横向位移误差，结合参考图1及图2，图1为横向(或纵向)偏移误差示意图，图2为图1中光纤12端面示意图，激光经耦合镜11耦合后形成激光束10，所述激光束10在光纤12端面处形成激光光斑20，横向偏移误差d是指由于光纤12端面处的激光光斑20中心与光纤12纤芯中心没有完全重合，而是有一个横向偏移d，而产生的误差。

其中，R为光纤12纤芯半径，w为光纤12端面处的激光光斑20的半径。在激光束10满足光纤12耦合条件时，耦合进光纤12的能量与聚焦后激光光斑20和光纤12纤芯端面重叠面的大小成正比，因此，虽然聚焦后的激光束10满足光斑和发散角的耦合条件，但是由于存在横向偏移d，使得部分激光束10漏到光纤12外面，产生损耗，因此光纤与激光束的耦合效率降低。

为解决上述问题，本发明提供一种激光束耦合检测调试结构，包括，激光发射器，所述激光发射器用于发射激光；位于所述激光发射器发出的激光光路上的耦合镜，所述耦合镜用于汇聚所述激光形成激光束；调节架，所述调节架用于装置所述耦合镜且适于调整所述耦合镜的位置；位于所述激光束光路上的光纤，且耦合镜位于所述光纤与激光发射器的之间；其中，光纤接头的端面上设置有光斑接收层，所述光斑接收层的中心与所述光纤端面中心重合，且所述光斑接收层具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤端面中心重合。采用本发明提供的检测调试结构，通过获取在光斑接收层上形成的激光光斑的位置，判断耦合镜与光纤之间的相对位置是否合格，有效的避免了上述横向偏移误差问题。并且，能够通过调节架调整耦合镜的位置，从而调整耦合镜与光纤之间的相对位置，使得光纤端面处的激光光斑位于光纤端面中心区域，保证激光束全部耦合进入光纤内，提高光纤与激光束的耦合效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图3，图3为激光束耦合检测调试结构的结构示意图，所述激光束耦合检测调试结构包括：

激光发射器(未图示)，所述激光发射器用于发射激光。；

位于所述激光发射器发出的激光光路上的耦合镜101，所述耦合镜101用于汇聚所述激光形成激光束；

调节架112，所述调节架112用于装置所述耦合镜101，且所述调节架112还适于调整所述耦合镜101的位置；

位于所述激光束光路上的光纤102，且耦合镜101位于所述光纤102和激光发射器之间；

位于所述耦合镜101和所述光纤102相连接处的光纤接头104，所述光纤102的接入端套入所述光纤接头104内；

其中，所述光纤接头104端面上设置有光斑接收层103，所述光斑接收层103的中心与所述光纤102端面中心重合，且所述光斑接收层103具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤102端面中心重合。

以下将结合附图对本发明提供的激光束耦合检测调试结构进行说明。

所述激光发射器为脉冲式激光发射器或者连续式激光发射器中的一种或两种。本实施例中，所述激光发射器为固体激光发射器，例如，所述激光发射器为钬激光发射器，钬激光发射器是以钇铝石榴石为激活媒质，掺敏化离子铬、传能离子铥、激活离子钬的激光晶体制成的脉冲固体激光发射装置，钬激光发射器能够产生波长为2.1μm的脉冲式激光，脉冲式钬激光对人体组织的穿透深度很浅，因此在手术时可以做到对周围组织损伤较小，安全性能较高。

具体的，所述耦合镜101设置在激光发射器发射出的激光的光路上。所述耦合镜101用于接收从激光发射器中发射出的激光，所述耦合镜101位于激光发射器和光纤102之间，用于接收从激光发射器发出的混合激光，或者单独输出的连续式激光或脉冲式激光，并汇聚激所述混合激光、或单独输出的连续式激光或脉冲式激光进入光纤102。

所述耦合镜101具有两个基本功能：第一，所述耦合镜101适于使激光汇聚形成激光束，且激光束对准光纤102轴线；第二，所述耦合镜101适于使激光汇聚成激光束，且对激光束进行整形，压缩激光束发散角，调整激光束光腰半径(Beam waist radius)，改善激光束远场对称性和激光束形成的光斑形状。

所述耦合镜101为球状透镜、柱状透镜、凸透镜、自聚焦棒透镜中的一种或多种。本实施例中，所述耦合镜101为凸透镜，将激光发射器放在凸透镜的焦点上，使光变成平行光，然后再用另一个凸透镜将此平行光聚焦到光纤102端面上。所述耦合镜101能够汇聚混合激光、脉冲式激光或连续式激光形成激光束，使激光束的光束直径小于光纤102的直径，保证混合激光、脉冲式激光或连续式激光能够顺利进入光纤102且不损伤光纤102。

所述耦合镜101的位置与光纤102之间在方位上的对准，与激光束耦合于光纤102的耦合效率有关，若耦合镜101与光纤102之间的位置出现对准偏差，则激光束可能无法全部耦合进入光纤102中，造成激光束耦合于光纤102的耦合效率低。因此，如何获取耦合镜101的合格位置，或者如何调整耦合镜101至合格位置，是提高激光器装置耦合效率的重要因素之一。

所述调节架112用于支撑所述耦合镜101，并且还能够通过所述调节架112来调整所述耦合镜101的位置。

本实施例中，所述光纤102由芯径、涂层和保护层构成，其中，涂层的折射率小于芯径的折射率，从而保证激光产生全反射进行传输。

本实施例中，还包括：位于所述耦合镜101和所述光纤102相连接处的光纤接头104，所述光纤102接入端套入所述光纤接头104内，且所述光纤102接入端的端面被暴露出来，其中，所述光纤102接入端的端面指的是激光束传输至光纤102时最先到达的光纤102的面。本实施例中以所述光纤102的接入端的端面与光纤接头104的端面齐平作为示例，相应的，设置的光斑接收层103还粘附于光纤102的接入端的端面。所述光纤102的中心轴线与光纤接头104的中心轴线重合。

如图4所示，图4为光纤102、光斑接收层103以及光纤接头104的剖面结构示意图。

所述激光发射器和耦合镜101构成激光器结构，所述激光器结构具有接入口，光纤接头104和所述接入口相互配合实现激光器结构与光纤102的连接。本实施例中，所述光纤102的中心轴线与光纤接头104的中心轴线重合。

本实施例中，所述接入口设置有法兰105(参考图3)，即，还包括位于光纤102和耦合镜101之间位置的法兰105，所述法兰105用于将光纤102与耦合镜101连接。所述法兰105与光纤接头104相互配合实现激光器结构与光纤102的连接，例如，法兰105中具有螺纹，且光纤接头104上也相应具有螺纹，所述法兰105和光纤接头104通过螺纹结构115之间的匹配实现连接，使得光纤接头104易与激光器结构相连接且还易与激光器结构脱离。在另一实施例中，所述法兰105和光纤接头104还能够采用卡扣式方式连接。采用本实施例提供的检测结构进行检测调试的过程中，在光斑接收层103上获取激光光斑的过程中，所述法兰105与光纤接头104相连接；在光斑接收层103上获取激光光斑之后，将光纤接头104从法兰105上取出，使得光纤接头104和光纤102能够移动到便于观察光斑接收层103表面的位置。

目前，所述光纤接头104通常为SMA-905光纤接头，该光纤接头为国标光纤接头，相应的，所述法兰105为SMA-905法兰。

所述光纤接头104的端面上设置有光斑接收层103。本实施例中，所述光斑接收层103铺满所述光纤102端面且还覆盖光纤接头104的端面，所述光斑接收层103的形状与光纤接头104的端面形状相同。所述光斑接收层103的作用为：在采用本实施例提供的检测调试结构进行检测时，所述光斑接收层103接收所述耦合镜101汇聚形成的激光束，从而在光斑接收层103表面形成激光光斑，通过所述激光光斑的位置判断耦合镜101的位置是否合格。

本实施例中，所述光斑接收层103的材料为不干胶材料，且所述光斑接收层103粘附于光纤接头104端面上，所述光斑接收层103易从所述光纤接头104的端面揭下。

所述光斑接收层103的形状为圆形，所述光斑接收层103的半径为1mm～1.5mm。所述光斑接收层103的厚度为0.02mm～0.06mm。

本实施例中，所述光斑接收层103的中心与所述光纤102端面中心重合，且所述光斑接收层103具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤102端面中心重合。其好处在于：由于光斑接收层103的中心区域的中心与光纤102端面中心重合，因此，通过判断光斑接收层103表面形成的激光光斑是否落在光斑接收层103的中心区域，就能够判断形成的激光束是否能够很好耦合进入光纤102中，进而判断耦合镜101的位置是否合格。

所述光斑接收层103的形状和尺寸与所述光纤接头104端面的形状和尺寸相同。本实施例中，所述光纤接头104端面的形状为圆形，所述光斑接收层103的形状为圆形。所述光斑接收层103的中心区域的形状为圆形，所述中心区域的半径与激光束在光斑接收层103上形成的激光光斑大小有关。本实施例中，所述中心区域的半径为小于或等于50μm。

参考图5，图5为光纤、光斑接收层和光纤接头的局部俯视示意图。与所述光纤相连的光纤接头104上设置有至少1个定位标记110，所述定位标记110为刻度线标记、凸起标记或凹槽标记。所述定位标记110适于确定在光斑接收层103上形成的激光光斑的位置，并且还能够通过所述定位标记110确定激光光斑的偏移量。

在一个实施例中，所述定位标记110位于光纤接头104的外侧壁，所述定位标记110为凸起标记。在另一实施例中，所述定位标记110位于光纤接头104的接头表面，所述定位标记110为刻度线标记、凸起标记或凹槽标记。在其他实施例中，所述定位标记还能够位于光纤接头的内侧壁，所述定位标记为刻度线标记、凸起标记或凹槽标记。图4中，以定位标记110位于光纤接头104的外侧壁作为示例。

由于光纤102的中心轴线与光纤接头104的中心轴线重合，并且光斑接收层103的中心区域的中心与光纤102的中心重合，使得通过光纤接头104上的定位标记110能够判断激光光斑在光斑接收层103上的位置，并且通过激光光斑与定位标记110之间的相对位置，确定激光光斑的偏移量，从而能够依据所述偏移量对耦合镜101进行调整。

本实施例中，所述光纤102端面的形状为圆形，所述光纤102的中心轴线与光纤接头103的中心轴线重合，为了提高对激光光斑位置判断的准确性，所述定位标记110的数量为2，且所述光纤接头104的中心轴线与所述2个定位标记110之间的连线相交。因此，也可以认为，光纤102、光斑接收层103以及光纤接头104的俯视视图上，所述光斑接收层103的中心位于所述2个定位标记110之间的连线上，所述光纤102的中心亦位于所述2个定位标记110之间的连线上。

本实施例中，所述定位标记110位于光纤接头104的外侧，所述定位标记110为刻度线标记，所述刻度线标记标示方位，如图4所示，其中，在光纤接头104的外侧设置“N”作为一个定位标记110，标记方位北，还在光纤接头104的外侧设置“S”作为另一个定位标记110，标记方位南。

由于激光束在光斑接收层103表面形成的激光光斑通常为人眼难以观察到的，为此，所述激光束耦合检测调试结构还包括：用于观察所述光斑接收层103表面的观察装置。在一实施例中，所述观察装置为读数显微镜。

需要说明的是，当能够通过人眼观察到激光束在光斑接收层103表面形成的激光光斑时，则直接通过人眼进行观察，无需使用前述提到的观察装置。

本发明提供的激光束耦合检测调试结构，能够通过激光束在光斑接收层表面形成的激光光斑的信息，获取激光束在耦合进入光纤时的情况，当形成的激光光斑位于光斑接收层的中心区域时，说明激光束能够很好的耦合进入光纤内；当形成的激光光斑位于光斑接收层的中心区域外时，说明激光束与光纤之间的耦合效率有待提高，耦合镜与光纤之间的相对位置具有横向和纵向偏移误差，因此需要对耦合镜的位置进行调节，以使形成的激光光斑仅在光斑接收层的中心区域，直至形成的激光光斑位于光斑接收层的中心区域内。

并且，本发明提供的激光束耦合检测调试结构中，还在光纤接头上设置有定位标记，能够利用所述定位标记与激光光斑之间的相对位置，获取激光光斑在光斑接收层上的位置，进而获取激光光斑需要调整的位移量，以及获取耦合镜的位置调整方向，从而将耦合镜的位置逐步调整至合格位置。

相应的，本发明还提供一种采用上述提供的激光束耦合检测调试结构进行检测调试的方法，包括：

步骤S1、获取激光光斑步骤。

结合参考图3及图6，图6为光纤接头、光斑接收层以及激光光斑的局部俯视示意图，通过所述调节架112调整耦合镜101具有第一位置，所述激光发射器发射出激光，所述发出的激光传输至具有第一位置的耦合镜101后汇聚成激光束，所述激光束传输至光斑接收层103表面，在所述光斑接收层103表面形成激光光斑120。

步骤S2、观察判断步骤。

结合参考图6及图7，图7为观察装置、光纤接头、光纤以及光斑接收层的剖面结构示意图，观察位于所述光斑接收层103表面的激光光斑120，判断所述激光光斑120是否位于光斑接收层103的中心区域内。

在获取激光光斑步骤过程中，光线接头104与法兰105(参考图3)相连接；接着，将光纤接头104从法兰105上取下，移动光纤接头104至指定位置进行所述观察判断步骤。

在一实施例中，当激光光斑120能够通过人眼观察到时，则直接通过人眼进行观察。

本实施例中，为了提高观察判断激光光斑120位置的准确性，采用观察装置130观察光斑接收层103表面的激光光斑120，所述观察装置130为读数显微镜。在一个具体实施例中，在采用读数显微镜对光斑接收层103表面进行观察室，读数显微镜的目镜中心轴线、光斑接收层103中心轴线以及光纤接头104的中心轴线重合，并且，光斑接收层103的中心区域半径较小，因此，当读数显微镜观察激光光斑120位于目镜中心轴线上时，判断激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域内，当读数显微镜观察激光光斑120位于目镜中心轴线外时，判断激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域外。所述最终形成的激光光斑120的形状为圆形，且所述激光光斑120的半径小于光斑接收层103中心区域的半径。具体的，当所述激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域内时，判定所述耦合镜101的第一位置合格。说明当耦合镜101处于第一位置时，形成的激光束能够很好的耦合进入光纤102内，所述激光束与光纤102之间的耦合效率高。

当所述激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域外时，判定所述耦合镜101的第一位置不合格。

具体的，当所述激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域外时，说明光纤102端面处的激光光斑120中心与光纤102纤芯中心存在偏移误差，因此即使通过耦合镜101耦合后汇聚形成的激光束满足光斑和发散角的耦合条件，但是由于存在偏移，会造成部分激光束漏到光纤外面，产生损耗，使得光纤102与激光束的耦合效率有待进一步提高。

研究发现，造成激光光斑120位于光斑接收层103的中心区域外的一个主要原因在于：耦合镜101与光纤102之间的相对位置不合格，因此耦合镜101处于的第一位置为不合格位置，需要对耦合镜101的位置进行调整。

需要说明的是，若光斑接收层的中心区域的半径过大，即光纤的芯径较大，即使激光光斑位于光斑接收层的中心区域内而未在正中心，也可以实现耦合，但当采用小芯径光纤时，即光斑接收层的中心区域的半径很小，就要求激光光斑不但要位于光斑接收层的中心区域内，而且要在正中心，不能产生偏移。为此，为了满足小芯径光纤，所述光斑接收层的中心区域的半径不宜过大，本实施例中，所述光斑接收层103的中心区域的半径为小于或等于50μm。

步骤S3、调整步骤。

在前述判定耦合镜101(参考图3)的第一位置不合格的情况下，通过调节架112(参考图3)调整所述耦合镜101使耦合镜101具有第二位置。

在所述耦合镜101具有第二位置的情况下，重复依次进行所述获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤，直至激光光斑位于光斑接收层的中心区域内，获取所述耦合镜101的合格位置。

本实施例中，通过所述调节架112调整所述耦合镜101具有第二位置的方法包括：通过所述激光光斑120与定位标记110之间的相对位置，获取所述激光光斑的偏移量；依据获取的所述偏移量以及第一位置，获取所述耦合镜101的第二位置；然后，通过所述调节架112调整所述耦合镜101使耦合镜101具有第二位置。

具体的，可以采用多次试验的方法，获取激光光斑偏移量、耦合镜的位置与耦合镜需要进行调整的位置之间的对应关系，从而依据所述对应关系、偏移量以及第一位置，获取耦合镜的第二位置。还可以采用软件模拟的方法，获取激光光斑偏移量、耦合镜的位置与耦合镜需要进行调整的位置之间的对应关系，从而依据所述对应关系、偏移量以及第一位置，获取耦合镜的第二位置。

依据获取的所述偏移量以及第一位置，获取所述耦合镜101的第二位置的依据包括，

在一个实施例中，在耦合镜101具有第二位置的情况下，重复依次进行前述获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤，且只需调整一次耦合镜101的位置，就能够使激光光斑位于光斑接收层的中心区域内。所述第二位置的选择标准为：所述耦合镜101具有第二位置时获得的激光光斑位于光斑接收层103的中心区域内。

在其他实施例中，通常需要重复进行多次前述获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤，需要多次调整耦合镜101的位置，直至获取的激光光斑位于光斑接收层103的中心区域。在另一实施例中，所述第二位置的选择标准为：与耦合镜101具有第一位置时获取的激光光斑位置相比，所述耦合镜101具有第二位置时获取的激光光斑的位置更接近光斑接收层103的中心区域。需要说明的是，在重复进行多次获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤的过程中，后一第二位置的选择标准为：与耦合镜101具有前一第二位置时获取的激光光斑位置相比，所述耦合镜101具有后一第二位置时获取的激光光斑的位置更接近光斑接收层103的中心区域。

需要说明的是，在进行所调整步骤之后、进行所述获取激光步骤之前，还包括步骤：去除形成有激光光斑的光斑接收层，重新在光纤端面上设置光斑接收层。避免前一观察判断步骤中的激光光斑对后一观察判断步骤中的激光光斑的位置造成干扰。

此外，在进行检测调试的过程中，所述激光发射器发出的激光的能量不宜过高，否则耦合镜101汇聚形成的激光束到达光斑接收层后反过来会污染耦合镜。本实施例中，所述激光发射器发出激光的功率范围为3W～5W。

本发明提供的检测调试的方法，通过在光斑接收层表面形成的激光光斑的位置的判断，能够判断耦合镜与光纤之间的相对位置是否合格，提高激光产品的合格率，避免不合格的激光产品出厂或使用而造成的损失。并且，本发明提供的检测调试的方法，还能够依据激光光斑的位置对耦合镜的位置进行调整，直至耦合镜的位置合格，使得激光束耦合入光纤的耦合效率高，提高激光产品的性能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种激光束耦合检测调试结构，其特征在于，包括：

激光发射器，所述激光发射器用于发射激光；

位于所述激光发射器发出的激光光路上的耦合镜，所述耦合镜用于汇聚所述激光形成激光束；

调节架，所述调节架用于装置所述耦合镜且适于调整所述耦合镜的位置；

位于所述激光束光路上的光纤，且耦合镜位于所述光纤与激光发射器之间；

位于所述耦合镜和所述光纤相连接处的光纤接头，所述光纤的接入端套入所述光纤接头内；

其中，所述光纤接头的端面上设置有光斑接收层，所述光斑接收层的中心与所述光纤端面中心重合，且所述光斑接收层具有中心区域，所述中心区域的中心与所述光纤端面中心重合。

2.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，还包括，用于观察所述光斑接收层表面的观察装置。

3.如权利要求2所述的检测调试结构，其特征在于，所述观察装置为读数显微镜。

4.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，所述光斑接收层的形状为圆形；所述光斑接收层的半径为1mm～1.5mm。

5.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，所述光斑接收层的厚度为0.02mm～0.06mm。

6.如权利要求4所述的检测调试结构，其特征在于，所述中心区域的形状为圆形；所述光斑接收层的中心区域的半径小于等于50μm。

7.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，所述光纤接头上设置有至少1个定位标记。

8.如权利要求7所述的检测调试结构，其特征在于，所述定位标记位于光纤接头的外侧壁、内侧壁或者接头表面。

9.如权利要求7所述的检测调试结构，其特征在于，所述定位标记为刻度线标记、凸起标记或凹槽标记。

10.如权利要求7所述的检测调试结构，其特征在于，所述光纤的中心轴线与光纤接头的中心轴线重合；所述定位标记的数量为2，且所述光纤接头的中心轴线与所述2个定位标记之间的连线相交。

11.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，还包括：位于光纤和耦合镜之间位置的法兰，所述法兰用于将光纤固定在所要求的位置。

12.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，所述光斑接收层的形状和尺寸与所述光纤接头的端面的形状和尺寸相同。

13.如权利要求1所述的检测调试结构，其特征在于，所述光斑接收层的材料为不干胶，且所述光斑接收层粘附于装有光纤的光纤接头端面上。

14.一种采用如权利要求1至13任一项所述的激光束耦合检测调试结构进行检测调试的方法，其特征在于，包括：

获取激光光斑步骤：通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第一位置，所述激光发射器发射出激光，所述激光传输至具有第一位置的耦合镜后汇聚成激光束，所述激光束传输至光斑接收层表面，在所述光斑接收层表面形成激光光斑；

观察判断步骤：观察位于所述光斑接收层表面的激光光斑，判断所述激光光斑是否位于光斑接收层的中心区域内，其中，当所述激光光斑位于中心区域内时，判定所述耦合镜的第一位置合格，当所述激光光斑位于中心区域外时，判定所述耦合镜的第一位置不合格；

调整步骤：判定所述耦合镜的第一位置不合格的情况下，通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第二位置；

重复依次进行所述获取激光光斑步骤、观察判断步骤以及调整步骤，直至所述激光光斑位于中心区域内，获取耦合镜的合格位置。

15.如权利要求14所述的检测调试方法，其特征在于，所述第二位置的选择标准为：与耦合镜具有第一位置时获取的激光光斑位置相比，所述耦合镜具有第二位置时获得的激光光斑的位置更接近光斑接收层的中心区域。

16.如权利要求14所述的检测调试方法，其特征在于，所述第二位置的选择标准为：所述耦合镜具有第二位置时获得的激光光斑位于光斑接收层的中心区域内。

17.如权利要求14所述的检测调试方法，其特征在于，通过所述调节架调整所述耦合镜具有第二位置的方法包括：通过所述激光光斑与定位标记之间的相对位置，获取所述激光光斑的偏移量；依据获取的所述偏移量以及第一位置，获取所述耦合镜的第二位置；通过所述调节架调整所述耦合镜使耦合镜具有第二位置。

18.如权利要求14所述的检测调试方法，其特征在于，在进行所述调整步骤之后、进行所述获取激光光斑步骤之前，还包括步骤：去除形成有激光光斑的光斑接收层，重新在装有光纤的光纤接头端面上设置光斑接收层。

19.如权利要求14所述的检测调试方法，其特征在于，所述激光发射器发出激光功率范围为3W～5W。