CN110412769B - 一种光纤激光合束器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤激光合束器,包括:激光整形装置、激光合束装置、多光束输出光纤和输出不同波长的多个激光发射装置;激光整形装置包括:可调整准直透镜对、整形透镜对以及至少一个可调整聚焦透镜对;可调整准直透镜对设置于与激光发射模块的输出侧;可调整聚焦透镜对设置于多光束模式传能光纤的输入侧;激光合束装置用于将接收的多束激光光束进行合束,并输入至所述多光束模式传能光纤中的指定纤芯中;多光束输出光纤包括:位于轴心部位的圆形纤芯和至少一个环形纤芯,每个所述环形纤芯与所述圆形纤芯同轴。本发明提供一种光纤激光合束器通过激光合束装置,实现将多种波长的激光光束进行合束,且输出的激光光束质量好。
Description
技术领域
本发明涉及光纤激光器技术领域,更具体地,涉及一种光纤激光合束器。
背景技术
随着光纤激光器在民用工业、国防工业、以及医疗行业的运用逐渐增多,光纤激光器技术在近些年也有着飞速的发展,尤其是高功率光纤激光器在工业加工领域展现出独有的优势。目前已广泛应用于金属板材的切割,但同时在焊接、熔覆、清洗等领域都展现出巨大的潜力。但随着光纤激光器运用覆盖的领域的增多,对其光束模式的多样性也提出的更多的要求。
目前,标准光纤激光器输出的光束模式基本上都是高斯型或类高斯型,但高斯型或类高斯型光束的运用范围有极大的局限性。例如,高斯型光束在厚板的切割、打孔中并不适用,而平顶光束却表现出较好的厚板切割能力;此外在需要进行激光打孔时,环形光束又表现出独特的优势。为了获取不同光束模式的光束,在实际应用中,需要进行复杂空间光学变换,从而要求每一种光束都需要对应一台激光器,这大大增加了使用成本和系统复杂度。而在需要两种以上激光光束对同一材料进行加工时,还没有相应的激光器能够实现。
因此,提供过一种能够实现将多种模式的激光光束进行组合输出的光纤激光合束器成为本领域最为迫切的技术需求。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光纤激光合束器。
本发明实施例的一方面提供一种光纤激光合束器,包括但不限于:激光整形装置、激光合束装置、多光束输出光纤以及至少两个激光发射装置;其中,每个激光发射装置输出的激光光束的波长不同。激光整形装置包括:可调整准直透镜对、整形透镜对以及至少一个可调整聚焦透镜对;其中,可调整准直透镜对与所述激光发射装置相对应。
进一步,可调整准直透镜对设置于与其相对应的激光发射模块的输出侧;可调整聚焦透镜对设置于多光束模式传能光纤的输入侧。
进一步,整形透镜对用于将经过的激光光束整形为环形光束,输入至激光合束装置。
进一步,激光合束装置用于将接收的多束激光光束进行合束,并输入至多光束模式传能光纤中的指定纤芯中;其中,多光束输出光纤为同轴多芯光纤,包括:位于轴心部位的圆形纤芯和至少一个环形纤芯,每个环形纤芯与圆形纤芯同轴;圆形纤芯与每个所述环形纤芯之间设置有掺氟层,每两个相邻环形纤芯之间也设置有掺氟层。。
本发明实施例提供的光纤激光合束器,通过将光谱合束技术与光束整形技术结合,使得该光纤激光合束器可以仅通过内部程序控制每个激光器发射装置的输出激光光束,实现光束模式的变化,而不需要人为的增加外部器件。快速的实现输出激光的模式变化以及合束,其输出模式包括:高斯光束,平顶光束,环形光束,及上述几种模式可以组合同时组合输出,使得一台激光器能用于多种不同激光加工应用中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些图获得其他的附图。
图1为现有技术中标准传能光纤的结构示意图及其折射率分布图;
图2为本发明实施例提供的光纤激光合束器中的一种多光束模式传能光纤的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种采用两片多层介质膜光栅的双模式光纤激光合束器的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种采用单片多层介质膜光栅的双模式光纤激光合束器的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种采用单片体布拉格光栅的双模式光纤激光合束器的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种采用两片多层介质膜光栅的三模式光纤激光合束器的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的光纤激光合束器输出为高斯激光光束的光斑形状及其能量分布示意图;
图8为本发明实施例提供的光纤激光合束器输出为环形激光光束的光斑形状及其能量分布示意图;
图9本发明实施例提供的光纤激光合束器输出为高斯激光光束与环形激光光束的激光合束的光斑形状及其能量分布示意图;
其中:101-输出波长为λ1的激光器模块;102-输出波长为λ2的激光器模块;103-准直透镜组;104-整形透镜对;105-多层介质膜光栅对;106-端帽;107-双头激光传输光缆;501-反射镜;502-体布拉格光栅;601-平顶光束整形透镜组;602-反射镜组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为现有技术中标准传能光纤的结构示意图及其折射率分布图,如图1所示,现有技术中的标准传能光纤由位于中心部位的纤芯,包层、涂覆层和掺氟层等四层结构组成,其中,纤芯和包层为纯二氧化硅,属于高折射率区,即激光传输区域。掺氟层的材质一般为掺氟二氧化硅,掺氟层和涂覆层为低折射率区,用于束缚激光光束在纤芯或包层中的传输。虽然标准传能光纤的包层也可以用作激光光束的传输,但由图1中的标准传能光纤折射率分布可以获知,标准传能光纤主要存在:输出激光光束发散角大、涂覆层易发热以及支持的光束模式较少等缺点。
本发明实施例提供一种光纤激光合束器,包括:激光整形装置、激光合束装置、多光束输出光纤以及至少两个激光发射装置;其中,每个激光发射装置输出的激光光束的波长不同。
进一步地,激光整形装置包括:可调整准直透镜对、整形透镜对以及至少一个可调整聚焦透镜对;其中,可调整准直透镜对与所述激光发射装置相对应。其中,可调整准直透镜对设置于与其相对应的激光发射模块的输出侧;可调整聚焦透镜对设置于多光束模式传能光纤的输入侧。
进一步地,整形透镜对用于将经过的激光光束整形为环形光束,输入至所述激光合束装置。
进一步地,激光合束装置用于将接收的多束激光光束进行合束,并输入至多光束模式传能光纤中的指定纤芯中。其中,本发明实施例提供的多光束输出光纤为同轴多芯光纤,包括:位于轴心部位的圆形纤芯和至少两个环形纤芯,每个环形纤芯与所述圆形纤芯同轴;圆形纤芯与每个环形纤芯之间设置有掺氟层,每两个相邻环形纤芯之间也设置有掺氟层。
图2是本发明实施例提供的一种光纤激光合束器中的一种多光束模式传能光纤的结构示意图,需要说明的是,图2为本发明实施例提供的一种两芯多光束模式传能光纤的结构示意图,为便于表述,本发明所有实施例均是以该两芯多光束模式传能光纤作为多光束模式传能光纤进行说明,本发明实施例对多光束模式传能光纤的层数不作限定,但至少包括该两芯多光束模式传能光纤的所有结构。
具体地,本发明实施例中提供的多光束模式传能光纤为同轴多芯光纤,其位于轴心部位的为圆形纤芯,其材质可以是纯二氧化硅。随着直径的外延,该同轴多芯光纤还包括至少一个同轴环形纤芯。进一步地,在圆形纤芯与环形纤芯之间设置有掺氟层,该掺氟层的材质可以是掺氟二氧化硅。
进一步地,还可以在环形纤芯可以为多层,但每两个相邻环形纤芯之间均设置有掺氟层。在多光束模式传能光纤的外部还包括涂覆层,在涂覆层和最外层的圆形纤芯之间也设置有掺氟层。
其中,标准传能光纤的纤芯的数值孔径一般为0.22,外包层103的数值孔径一般为0.46。本发明实施例提供的光纤激光合束器中的多光束模式传能光纤,如果采用标准传能光纤,则外包层的数值孔径将高达0.46,当环形激光光束在外包层中传输时,其发散角极容易超过0.2rad,由于激光应用对输出激光的发散角有着严格限制,而很多激光应用要求输出激光的发散角小于0.2rad,而数值孔径过大会造成激光功率损失和设备损伤。同时,数值孔径的下降可以优化输出激光光束的发散角。因此,本发明实施例提供的光纤激光合束器中的多光束模式传能光纤,其圆形纤芯与环形纤芯和环形纤芯的数值孔径均有所降低,其范围可以设置在0.1到0.22之间。其中,纤芯用于传输高斯光束或者平顶光束,而环形纤芯则用于传输环形光束。
进一步地,如图3所示,本发明实施例提供一种两片多层介质膜光栅的双模式光束空间合束器,该合束器具有两个输入端,每个输入端通过输入光缆分别连接一个激光发射装置,分别为输出波长为λ1的激光发射装置101和输出波长为λ2的激光发射装置102。可以根据实际需要进行选择不同的激光发射装置,比如选择发射不同波长的或者输出不同光束模式的激光发射装置,也可以选择对两个或两个以上的激光发射装置输出的激光光束进行合束,对此本发明实施例均不作具体限定,为描述方便,本发明所有实施例均是建立在激光发射装置输出的激光光束为高斯或类高斯激光光束的基础上的。
当激光发射装置101输出的激光光束l1经输入光缆输入至激光整形装置中的可调整准直透镜组103的准直透镜对准直后,再经过整形透镜对104整形,获取到准直的环形激光光束。
需要指出的是,本实施例中该整形透镜对104为锥透镜对,可以将经过的高斯或类高斯激光光束整形为环形光束,但该整形透镜对104也可以根据实际需要设置为其它形状的透镜,比如将该整形透镜对104设置为平顶光束整形透镜,对此本发明实施例不作具体限定。
另一激光发射装置102发射的波长为λ2的激光光束l2仅经过激光整形装置中的可调整准直透镜组103的准直透镜对准直后,再同上述被整形为环形激光光束l1经激光合束装置进行合束,输入至多光束模式传能光纤中的指定纤芯中,最后经端帽106及双头激光传输电缆107输出。需要指出的是,本发明实施例中光纤激光合束器,其中,激光合束装置为两块平行相对的多介质膜光栅组成的多介质膜光栅105,经过处理的激光光束l1和l2,经第一块多介质膜光栅反射后,汇聚与第二块多介质膜光栅上的同一点后,合束为一束激光光束,该合束后的激光光束包括环形激光光束和高斯激光光束的共同特征。合束后的激光光束经由可调整聚焦透镜对聚焦后,输入至多光束模式传能光纤中的指定纤芯中。
本发明实施例提供的光纤激光合束器,通过将光谱合束技术与光束整形技术结合,使得该光纤激光合束器可以仅通过内部程序控制每个激光器发射装置的输出激光光束,实现光束模式的变化,而不需要人为的增加外部器件。快速的实现输出激光的模式变化以及合束,其输出模式包括:高斯光束,平顶光束,环形光束,及上述几种模式可以组合同时组合输出,使得一台激光器能用于多种不同激光加工应用中。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,每个激光发射装置还包括与其相对应的发射控制单元,用于控制激光发射装置的启停以及输出的激光光束的参数调整。
通过启动和停止激光器中不同的模块,实现输出激光光束的组合,既可以是单一模式激光光束,也可以是对多个模式的激光光束组合输出。更进一步的是,可以在可调整准直透镜对或整形透镜对上加入步进电机或者压电陶瓷,通过控制透镜组的变化,对经过的激光光束进行扩束或者压缩,以获得不同尺寸的整形激光光束,进一步增加最终输出光束模式的数量。
具体地,每个激光发射装置包括发射控制单元,也可以将所有的发射控制单元集合在一个中控装置内,可以根据实际需要分别单独控制每个激光发射装置的启停,同时,也可以根据实际需要控制每个激光发射装置所产生的激光光束的参数状态。比如,根据实际需要调整输出的激光光束的波长、频率等参数,本发明实施例对如何控制激光发射装置不作具体限定。
本发明实施例,通过设置发射控制单元控制激光发射装置的启停以及输出的激光光束的参数调整,能够通过对调整输入的激光光束的调整,快速的实现输出激光的模式变化以及合束。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例提供的光纤激光合束器,其中,激光合束装置包括至少一个多层介质膜光栅105;多束激光光束汇聚于多层介质模光栅105上的同一点进行合束,并将合束后的激光光束输入至所述多光束模式传能光纤中的指定纤芯中。
具体地,设置多个多层介质膜光栅105的目的是:将多个激光发射装置输出的激光光束汇聚于其中一个多层介质膜光栅105上的同一点,以完成对所有激光光束的合束。
其中,多层介质膜光栅105实现光谱合束的工作原理:当多束激光光束的波长均不相同时,当所有激光光束中每一束激光光束以一个特定的角度照射到多层介质膜上的同一点时,由于光栅的衍射作用,使得该多束激光方向转为相同,并使所以激光光束会合为同一束激光光束输出。
如图4所示,当多层介质膜光栅105的个数为一个时,可以通过调整激光发射装置所输出的激光光束的入射方向和入射角,使所有的激光光束均汇聚于多层介质膜光栅105上的同一点,以完成激光光束的合束。
图4中,当多个激光光束入射到多层介质膜光栅105上,由于每个激光光束之间具有一定的波长差,经过多层介质膜光栅反射后输出的衍射光的夹角也会相应的不同,其输出衍射光的夹角的计算方法为:d(sinθ1+sinθ2)=mλ,其中d为多层介质膜光栅105的光栅条纹间距,λ激光光束的波长,θ1为入射角度,m为衍射级次,θ2为反射角度。当两束激光经过多层介质膜反射合束后,输出合束光反射角θ2,第一个入射光束波长为λ1时,可以计算处入射角为θ11;第二个入射光束波长为λ2时,可以计算出入射角为θ12。因此,本发明实施例提供的光纤激光合束器,可以根据输入光束的波长调整输入的激光光束的入射角,完成对反射角度的控制,进而完成对所有激光光束的合束。
需要说明的是,当多层介质膜光栅为多个时,本发明实施例要求:将经过准直后的所有多束激光光束汇聚于最接近多光束模式传能光纤的多层介质模光栅进行合束。这样更加方便多个多层介质膜光栅在有限空间内的布置。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例提供的光纤激光合束器,其中,激光合束装置包括体布拉格光栅502;多束激光光束汇聚于体布拉格光栅502的同一点进行合束,并将合束后的激光光束输入至多光束模式传能光纤;其中,多束激光光束中的波长为λ1的激光光束会被体布拉格光栅502反射,多束激光光束中的波长为非λ1的激光光束从体布拉格光栅502中透射;其中,上述波长为λ1的激光光束满足:2n0Λcosθ=λ1,其中,n0为体布拉格光栅502的折射率,Λ为体布拉格光栅502的周期,θ进入体布拉格光栅502的激光光束三维入射角度。
具体地,如图5所示的一种采用单片体布拉格光栅502的双模式光纤激光合束器,其中,包括两个发射不同波长激光光束的激光发射装置(为方便描述,下面的一个激光发射装置简称为:发射装置1,其输出的激光光束l3的波长为λ1;相应的另一个激光发射装置简称为:发射装置2,其输入激光光束l4的波长为非λ1)。
当发射装置2发射的激光光束l4经输入光缆输入至激光整形装置中的可调整准直透镜组103的准直透镜对准直后,再经过整形透镜对104整形,获取到准直后的环形激光光束;该环形激光光束经反光镜501反射后穿过体布拉格光栅502上到达点A。发射装置1发射的激光光束l3经输入光缆输入至激光整形装置中的可调整准直透镜组103的准直透镜对准直后,与上述激光光束l3汇聚于点A,并在点A处进行合束后,再将合束后的激光光束经由可调整聚焦透镜对聚焦后,输入至多光束模式传能光纤中的指定纤芯中。
需要指出的是上述实施例仅为本发明的一种具体情况,本发明实施例不对激光发射装置的个数、输出的激光光束的方向、波长等作出具体地限定,只要满足能在体布拉格光栅上进行合束的方案均属于本发明实施例的保护范围。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例提供的光纤激光合束器中的光束整形系统还包括透镜组调整装置。该透镜组调整装置,包括但不限于:调节杆、光学镜筒、弹簧顶丝、玻片弹簧以及调节器壳体。
其中,调节器壳体为中空圆柱形结构;光学镜筒和玻片弹簧封装于调节器壳体内,玻片弹簧的弹簧圈外径大于光学镜筒的内径。调节器壳体的一端开口,另一端设置有卡槽,用于限制玻片弹簧通过。光学镜筒用于封装透镜组。弹簧顶丝对称设置于光学镜筒外壁,用于将光学镜筒以弹性方式固定于调节器壳体内;调节杆用于调整光学镜筒在调节器壳体内的位置。
进一步地,该透镜组调整装置为一独立装置,可以设置于可调整准直透镜组外部,用于调整可调整准直透镜组103中的透镜的位置;也可以设置于可调整聚焦透镜组外部,用于调整可调整聚焦透镜组中的透镜的位置;也可以同时设置于可调整准直透镜组外部及可调整聚焦透镜组外部。
进一步地,调节杆包括上杆和下杆,上杆和下杆的一端对称设置于光学镜筒的底壁上,上杆和下杆的另一端可活动固定于光束整形系统的壳体上;当同时等位移调整上杆和所述下杆时,光学镜筒沿水平移动;当单独调整上杆或下杆时,用于调整所述光学镜筒的俯仰角。
具体地,当同时推进调节杆上杆和下杆时,使弹簧顶丝的伸长,进一步使玻片弹簧缩短,从而驱动光学镜筒沿水平移动。
另一操作方式为,单独调节调节杆的上杆和下杆,或使上杆和下杆的非等位移的调整时,由于调节器壳体被固定不动,从而带动整个光学镜筒的整体俯仰角变化,从而使输入的激光光束的合束角度发生改变,进而实现将激光光束合束至多光束模式传能光纤的不同纤芯中,获取不同光束模式的输出激光光束。
进一步地,也可以通过外部驱动,对调节杆的位移量进行精准控制,从而实现更为精确的对输入的激光光束的合束角度的调整。本发明实施例不对如何调整对调节杆的位移量做出具体地限定。
本发明实施例提供的光纤激光合束器,提供了一种调整激光整形合束装置中各透镜的方法及装置,能够更为简单的实现激光光束的合束。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例提供一种光纤激光合束器,其中,光束整形系统还包括光束位移装置;激光光束在经过光束位移装置后会发生水平方向的位移,并输入至多光束模式传能光纤的不同纤芯中。
进一步地,上述光束位移装置,包括但不限于:光束位移片、用于固定光束位移片的固定底座以及驱动固定底座旋转的驱动装置,其中,激光光束在经过光束位移片会发生水平方向的位移,并输入至多光束模式传能光纤2中的不同纤芯中。
具体地,上述光束位移装置的光束位移片可以设置于可调整准直透镜组和可调整聚焦透镜组中间,光束位移片可以通过旋转步进电机控制在XY平面沿Z轴旋转,当光束位移片旋转时,使经过该光束位移片的激光光束以平行于X轴的方向沿Y轴平移,从而实现按照实际需求将激光光束合束输入至多光束模式传能光纤中的不同纤芯中,获取不同光束模式的输出激光光束
本发明实施例提供的光纤激光合束器,通过设置光束位移片,实现了对于需要进行平移才能进行合束的激光光束进行处理的方式。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,本发明实施例提供一种光纤激光合束器,激光整形装置还包括反射镜组602,反射镜组602设置于激光合束装置之前,用于调整激光光束射入激光合束装置的角度,使多束激光光束汇聚于激光合束装置的同一点进行合束。
如图6所示的本发明实施例提供的一种采用两片多层介质膜光栅的三模式光纤激光合束器中,在多成介质模光栅对105的前方设置有反射镜组602,起作用在于可以方便的对合束前的激光光束的入射角度进行调整,使所有的入射激光光束能够聚合与多成介质模光栅对105上的同一点,以完成合束。
由于当需要三个及三个以上的光束模式输入,此时需要三个及三个以上的激光发射模块,同时,就需要更大尺寸的多层介质膜光栅。但由于多层介质膜光栅相对于一般的光学器件价格高,因此本发明实施例采用反射镜改变光束传输路径,从而保证较小尺寸的多层介质膜光栅也能实现多光束模式的光谱合束。反射镜组602由一个或多个反射镜组成,每个反射镜的可以根据入射光线的角度及要求的反射角度进行位置的调整,本发明实施例不作具体限定。
本发明实施例提供的光纤激光合束器,通过引入反射镜组,通过简单的装置,为激光光束的合束提供了便利。
需要说明的是,由于合束后的激光光束有多部分组成,要求合束后的激光光束中的每一部分的光斑外径尺寸必须小于多光束输出光纤中的相应的纤芯直径。
图7-图9为本发明实施例提供的光纤激光合束器将不同的输入激光光束进行合束后,获取到的合束后的激光光束的光斑形状及能量分布图,其中,以图2所述的光纤激光合束器为例,进行说明:
当需要获取如图7所示的环形激光光束时,可以仅仅开启激光发射装置101,该激光装置发射的激光光束的形状为高斯型激光光束,在合束前经过锥透镜整形为环形光束。
当需要获取如图8所示的高斯型激光光束时,只需要开启激光发射装置102。
当需要获取如图9所示的高斯激光光束和环形激光光束的合束激光光束的时候,则同时开启激光发射装置101和激光发射装置102。
通过图7-图9记载的本发明实施例提供的光纤激光合束器在实际试验中,获取到的不同光束模式的输出激光光束的光斑,充分证实了本发明实施例提供的光纤激光耦合器,可以通过激光整形合束装置结合多光束模式传能光纤不同纤芯结构,可独立实现不同光束模式之间的实时切换。
最后应说明的是:以上所有实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种光纤激光合束器,其特征在于,包括:激光整形装置、激光合束装置、多光束输出光纤以及至少两个激光发射装置;
每个所述激光发射装置输出的激光光束的波长不同;
所述激光整形装置包括:可调整准直透镜对、整形透镜对以及至少一个可调整聚焦透镜对;所述可调整准直透镜对与所述激光发射装置相对应;
所述可调整准直透镜对设置于与其相对应的所述激光发射模块的输出侧;所述可调整聚焦透镜对设置于所述多光束输出光纤的输入侧;
所述整形透镜对用于将经过的所述激光光束整形为环形光束,输入至所述激光合束装置;
所述激光合束装置用于将接收的多束激光光束进行合束,并输入至所述多光束输出光纤中的指定纤芯中;
所述多光束输出光纤为同轴多芯光纤,包括:位于轴心部位的圆形纤芯和至少一个环形纤芯,每个所述环形纤芯与所述圆形纤芯同轴;所述圆形纤芯与每个所述环形纤芯之间设置有掺氟层,每两个相邻所述环形纤芯之间也设置有掺氟层;
所述激光合束装置包括至少一个多层介质膜光栅;所述多束激光光束汇聚于所述多层介质膜 光栅上的同一点进行合束,并将合束后的激光光束输入至所述多光束输出光纤中的指定纤芯中;
所述激光整形装置还包括透镜组调整装置;
所述透镜组调整装置,包括:调节杆、光学镜筒、弹簧顶丝、玻片弹簧以及调节器壳体;
所述调节器壳体为中空圆柱形结构,所述光学镜筒和所述玻片弹簧封装于所述调节器壳体内;所述玻片弹簧的弹簧圈外径大于所述光学镜筒的内径;所述调节器壳体一端开口,另一端设置有卡槽,用于限制所述玻片弹簧通过;所述光学镜筒用于封装透镜组,所述弹簧顶丝对称设置于所述光学镜筒外壁,用于将所述光学镜筒弹性方式固定于所述调节器壳体内;所述调节杆用于调整所述光学镜筒在所述调节器壳体内的位置;
所述激光整形装置还包括光束位移装置;所述激光光束在经过所述光束位移装置后会发生水平方向的位移,并输入至所述多光束输出光纤中的不同纤芯中;所述光束位移装置,包括:光束位移片、用于固定所述光束位移片的固定底座以及驱动所述固定底座旋转的驱动装置,其中,所述光束位移片用于使经过的所述合束后的激光光束发生水平方向的位移后,输入至所述多光束输出光纤中的指定纤芯中;
所述激光整形装置还包括反射镜组,所述反射镜组设置于所述激光合束装置之前,用于调整激光光束射入所述激光合束装置的角度,使所述多束激光光束汇聚于所述激光合束装置的同一点进行合束。
2.根据权利要求1所述的光纤激光合束器,其特征在于,每个所述激光发射装置还包括与其相对应的发射控制单元,用于控制所述激光发射装置的启停以及输出的激光光束的参数调整。
3.根据权利要求1所述的光纤激光合束器,其特征在于,当所述多层介质膜光栅为多个时,所述多束激光光束汇聚于最接近所述多光束输出光纤的多层介质模光栅进行合束。
4.根据权利要求1所述的光纤激光合束器,其特征在于,所述激光合束装置包括体布拉格光栅;所述多束激光光束汇聚于所述体布拉格光栅的同一点进行合束,并将合束后的激光光束输入至所述多光束输出光纤;其中,所述多束激光光束中的波长为λ1的激光光束被所述体布拉格光栅反射,所述多束激光光束中的波长为非λ1的激光光束从所述体布拉格光栅中透射;
所述波长为λ1的激光光束满足:2n0Λcosθ=λ1,其中,n0为所述体布拉格光栅的折射率,Λ为所述体布拉格光栅的周期,θ进入所述体布拉格光栅的激光光束三维入射角度。
5.根据权利要求1所述的光纤激光合束器,其特征在于,所述透镜组调整装置用于调整所述可调整准直透镜对和/或所述整形透镜对。
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