CN109683252B - 光耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光耦合装置，可将从包含圆形芯的光纤中射出的激光的近场图案变成均匀强度。此光耦合装置具备：激光源，射出激光；透镜，使从激光源射出的激光进行聚光；光纤，具有多边形芯，使通过透镜而聚光的激光射入方形芯，来生成经均匀化的多边形光束；以及光纤，具有圆形芯，使来自光纤的经均匀化的多边形光束射入圆形芯。

Description

光耦合装置
技术领域
本发明涉及一种光耦合装置，利用透镜使来自激光源的激光进行聚光并与光纤耦合。
背景技术
作为现有的此种光耦合装置，例如，已知有专利文献1中记载的激光治疗装置。此激光治疗装置从其一端朝导光路光纤中导入从激光源中产生的激光，并使所导入的激光经由设置在导光路光纤的输出侧的手持件(handpiece)而照射在生物体患部，由此进行治疗。
将导光路光纤的具有光传播功能的芯构件的横剖面形状设为多边形，并在导光路光纤的另一端上构成握持构件来构成手持件。
根据此光耦合装置，射入导光路光纤中的激光在四方的壁上重复进行全反射，变成在方形形状光纤的整个横剖面上扩展的均匀的能量分布，并从导光路光纤的输出端射出。因此，可获得透过效率良好的激光治疗装置。
如此，在具备剖面形成为方形形状的方形芯的光纤中，激光的近场图案(nearfield pattern)(激光源的输出端附近的光束图案)中的强度变成均匀分布。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特公平3-49591号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，在具备剖面形成为圆形形状的芯的光纤中，射出的激光的近场图案中的强度分布变成高斯分布(Gaussian distribution)。
因此，期望将从包含圆形芯的光纤射出的激光的近场图案变成均匀强度。
本发明的课题是提供一种光耦合装置，可将从包含圆形芯的光纤射出的激光的近场图案变成均匀强度。
[解决问题的技术手段]
本发明的光耦合装置的第一技术方案具备：激光源，射出激光；聚光透镜，使从所述激光源中射出的激光进行聚光；第一光纤，具有多边形芯，使通过所述聚光透镜而聚光的激光射入所述多边形芯，来生成经均匀化的多边形光束；以及第二光纤，具有圆形芯，使来自所述第一光纤的经均匀化的多边形光束射入所述圆形芯。
另外，第二技术方案中，在所述第一光纤与所述第二光纤之间配置有光学元件，所述光学元件用于：以在朝向所述第二光纤的射入端面上，变成多边形光束的轮廓外接在所述圆形芯上的多边形的方式，来调整所述多边形光束的大小。
另外，第三技术方案中，所述多边形芯包含方形芯。
[发明的效果]
根据本发明，在第一光纤的多边形芯中生成经均匀化的多边形光束，并使来自第一光纤的经均匀化的多边形光束射入第二光纤的圆形芯中，因此，可使从第二光纤中射出的激光的近场图案变成均匀强度。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的光耦合装置的构成图。
图2A及图2B是表示本发明的第一实施例的光耦合装置的具有方形芯的光纤的输出端上的近场图案的图。
图3是表示本发明的第一实施例的光耦合装置的具有圆形芯的光纤射入面上的矩形光束与圆形光纤芯外形的图。
图4A及图4B是表示本发明的第一实施例的光耦合装置的具有圆形芯的光纤的输出端上的近场图案的图。
图5是本发明的第二实施例的光耦合装置的构成图。
图6是表示本发明的第二实施例的光耦合装置的具有圆形芯的光纤射入面上的六边形芯与圆形光纤芯外形的图。
[符号的说明]
1：激光源
2：透镜
3：光纤
3a：方形芯
3b：包层
4：透镜
5：光纤
5a：圆形芯
5b：包层
30：光纤
30a：六边形芯
BM：矩形光束
D1：圆形光纤芯外形(圆形芯5a的芯外形)
(a)：光纤3的输出端
(b)：光纤射入面
(c)：光纤5的输出端
具体实施方式
以下，一面参照图式，一面详细说明本发明的实施形态的光耦合装置。
(第一实施例)
图1是本发明的第一实施例的光耦合装置的构成图。第一实施例的光耦合装置具备：激光源1、透镜2、光纤3、透镜4、光纤5。
激光源1射出激光，包含半导体激光器、固态激光器等。透镜2对应于本发明的聚光透镜，使从激光源1射出的激光进行聚光后，导光至光纤3的方形芯中。
光纤3对应于本发明的第一光纤，如图2A所示，具有：形成正方形的方形芯3a与覆盖方形芯3a的包层3b来构成。
光纤3使通过透镜2而聚光的激光射入方形芯3a中，而生成经均匀化的方形光束(矩形光束BM)。
透镜4对应于本发明的光学元件，配置在光纤3与光纤5之间，将来自光纤3的经均匀化的方形光束(矩形光束BM)导光至光纤5的圆形芯5a中。
光纤5对应于本发明的第二光纤，如图4A所示，具有：圆形芯5a与覆盖圆形芯5a的包层5b，使来自光纤3的经均匀化的方形光束经由透镜4而射入圆形芯5a中。
另外，透镜4以在朝向光纤5的射入端面上，变成方形光束BM的轮廓外接在圆形芯5a的芯外形D1上的四边形的方式，来调整方形光束BM的大小。
继而，一面参照图式，一面对如此构成的第一实施例的光耦合装置的动作进行说明。
此处，图2B表示具有方形芯3a的光纤3的输出端(图1的(a)的位置)上的近场图案。图3表示具有圆形芯5a的光纤射入面(图1的(b)的位置)上的矩形光束BM与圆形光纤芯外形D1。图4B表示具有圆形芯5a的光纤5的输出端(图1的(c)的位置)上的近场图案。
首先，来自激光源1的激光通过透镜2而聚光后，被导光至光纤3的方形芯3a中。在光纤3中，使激光射入方形芯3a中，而生成经均匀化的方形光束(矩形光束BM)。如图2B所示，方形芯3a中的近场图案变成均匀强度。
继而，如图3所示，透镜4以在朝向光纤5的射入端面上，变成方形光束BM的轮廓外接在圆形芯5a的芯外形D1上的四边形的方式，来调整方形光束BM的大小。具体而言，使透镜4的位置在光轴方向上移动，来调整方形光束BM的大小。
而且，透镜4将来自光纤3的经均匀化的方形光束(矩形光束BM)，导光至光纤5的圆形芯5a中。
进而，光纤5使来自光纤3的经均匀化的方形光束，经由透镜4而射入圆形芯5a中。
如此，根据第一实施例的光耦合装置，在光纤3的方形芯3a中生成经均匀化的方形光束，并使来自光纤3的经均匀化的方形光束射入光纤5的圆形芯5a中，因此，可使从光纤5中射出的激光的近场图案变成均匀强度。
(第二实施例)
图5是本发明的第二实施例的光耦合装置的构成图。第二实施例的光耦合装置的特征在于：使用具有六边形芯30a的光纤30，来代替具有方形芯3a的光纤3。
图5中所示的第二实施例的光耦合装置的其他构成，与图1中所示的第一实施例的光耦合装置的构成为相同的构成，对相同的部分标注相同的符号，并省略其说明。
如图6所示，光纤30具有：六边形芯30a与覆盖六边形芯30a的包层。另外，如图6所示，透镜4以在朝向光纤5的射入端面上，变成六边形光束的轮廓外接在圆形芯5a的芯外形D1上的六边形的方式，来调整六边形光束BM的大小。
而且，透镜4将来自光纤30的经均匀化的六边形光束，导光至光纤5的圆形芯5a中。
如此，通过第二实施例的光耦合装置，也可以获得与第一实施例的光耦合装置的效果为相同的效果。
再者，本发明并不限定于第一实施例及第二实施例的光耦合装置。在第一实施例及第二实施例的光耦合装置中，光纤为方形芯或六边形芯，但例如也可以是三角形芯、五边形芯等的多边形芯。
[产业上的可利用性]
本发明的光耦合装置可应用于激光装置。

Claims (2)

1.一种光耦合装置，其特征在于，包括：
激光源，射出激光；
第一聚光透镜，使从所述激光源射出的激光进行聚光；
第一光纤，具有多边形芯，使通过所述第一聚光透镜而聚光的所述激光射入所述多边形芯，来生成经均匀化的多边形光束；以及
第二光纤，具有圆形芯，使来自所述第一光纤的经均匀化的所述多边形光束射入所述圆形芯，
其中，在所述第一光纤与所述第二光纤之间配置有光学元件，
所述光学元件用于：在所述光耦合装置的光轴方向上移动，以在朝向所述第二光纤的射入端面上，变成所述多边形光束的轮廓外接在所述圆形芯上的多边形的方式，来调整所述多边形光束的大小，且使从所述第二光纤中射出的激光的近场图案变成均匀强度。
2.根据权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，
所述多边形芯包含方形芯。
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