CN112213822B - 一种空间耦合器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种空间耦合器,包括:壳体以及位于壳体内部且依次设置于激光光路上的输入透镜系统和输出透镜系统,还包括至少一个光阑;光阑设置于壳体内部且位于激光光路上;光阑用于无损通过正向激光,且用于衰减反向传输的回返激光。进一步地,还包括一根光束整形双头光缆,在光束整形双头光缆的输入端设置有至少一个扰模器,所述扰模器用于将经过的低阶芯模激发为高阶芯模。本发明实施例提供的空间耦合器,通过在常规的空间耦合器中增设光阑,极大的降低了重新耦合回输入系统的回返光,从而有效的降低了激光器被回返光烧毁的几率。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,尤其涉及一种用于抗高反的空间耦合器。
背景技术
光纤激光器作为一种新型激光器,已经广泛应用于工业加工中,在切割、焊接、熔覆等领域都展现出独特优势。近几年来,光纤激光器发展趋势不仅是不断提升输出功率,同时也在往多功能化发展,使得光纤激光器应用于曾经无法加工的材料,同时加工效果更为优秀。对于铜,铝等具有干反射能力金属材料,当采用光纤激光器对其进行加工时,由于金属材料表面会产生非常强的反射激光,该反射激光会反向耦合进入光纤激光器内部,从而破坏光纤激光器内部器件。回返激光会以包层光和纤芯光的形式在光纤内部反向传输,对于中低功率激光器来说,传能光纤的纤芯直径相对于包层直径来说非常小,从而使得回返光基本上都是以包层光的形式存在。
目前,激光器生产厂商对于这种中低功率激光器抗高反能力的提升,都是通过在激光传输光缆头部和集尾部集成包层光滤除器,实现对包层光的滤除,实现保护激光器的目的。
但是随着激光器输出功率的增加,传能光纤的纤芯直径相应变大,而包层直径基本不变,这就导致反向光中的纤芯光比例越来越大,仅仅采用中低功率激光器的包层光滤除是不够的,纤芯中的回返光会大幅度增大激光器内部器件(如合束器、光栅、掺镱光纤等)被烧毁的几率。在百瓦级及以下的脉冲激光器中,虽然可以采用内部集成磁光晶体的隔离器来隔离反向纤芯光,但由于磁光晶体无法承受较高功率,导致其无法应用于高功率连续激光器中。
有鉴于此,亟需提供一种新的技术运用于高功率连续激光器,以消除或有效减弱反向纤芯光对设备安全造成的损害。
发明内容
本发明实施例提供一种空间耦合器及系统,用以解决高功率连续激光器在运行过程中存在反向纤芯光对设备安全造成损害的缺陷,实现高效、安全的返回光隔离。
第一方面,本发明实施例提供一种空间耦合器,主要包括:壳体以及位于壳体内部且依次设置于激光光路上的输入透镜系统和输出透镜系统,还包括至少一个光阑;该光阑设置于壳体内部且位于激光光路上;光阑用于无损通过正向激光,且用于衰减反向传输的回返激光。
可选地,所述光阑为一个,且设置于输入透镜系统和输出透镜系统之间。
可选地,本发明实施例提供的空间耦合器,还包括一根光束整形双头光缆;所述光束整形双头光缆用于将经过输出透镜系统聚焦处理后的正向激光输出至加工设备。
可选地,在光束整形双头光缆的输入端设置有至少一个扰模器,扰模器用于将经过的低阶芯模激发为高阶芯模。
可选地,上述扰模器是对光束整形双头光缆的传能光纤进行物理加工处理后形成的。
可选地,上述物理加工处理的方式主要包括拉锥、微弯和/或绕环。
可选地,在光束整形双头光缆的输入端和输出端分别设置有包层光剥模器。
可选地,所述光阑的通光孔为锥台型渐变式孔洞;正向激光由锥台型渐变式孔洞的下底面入射至光阑。
可选地,光阑的通光孔由多个锥台型渐变式孔洞叠合构成;在前锥台型渐变式孔洞的上底面为在后锥台型渐变式孔洞的下底面;正向激光由在前锥台型渐变式孔洞的下底面入射至光阑。
可选地,通光孔的内壁采用了喷砂毛化处理。
可选地,上述光阑为水冷光阑。
可选地,上述光阑的参数是根据回返激光的发射角进行确定的。
可选地,上述光阑可以为多个,且至少有一个设置于输入透镜系统和所述输出透镜系统之间,且至少有一个设置于输入透镜系统之前或者输出透镜系统之后。
本发明实施例提供的空间耦合器及系统,通过在常规的空间耦合器中增设光阑,极大的降低了重新耦合回输入系统的回返光,从而有效的降低了激光器被回返光烧毁的几率。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种搭配光束整形双头光缆的空间耦合器及其正向激光传输方式示意图;
图2是本发明实施例提供的一种搭配光束整形双头光缆的空间耦合器及其回返激光传输方式示意图;
图3是本发明实施例提供的一种集成扰模器和光束整形双头光缆的空间耦合器及其正向激光传输方式示意图;
图4是本发明实施例提供的一种集成扰模器和光束整形双头光缆的空间耦合器及其回返激光传输方式示意图;
图5是本发明实施例提供的一种光阑的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种光阑的结构示意图;
其中,101-壳体;102-标准双头传能光缆;103-激光器输出光缆;104-输入透镜系统;105-光阑;106-水冷接口;107-输出透镜系统;108-标准双头传能光缆的输入端;110-标准双头传能光缆的输出端;301-集成有扰模器的双头传能光缆;302-扰模器;303-集成有扰模器的双头传能光缆输入端;304-集成有扰模器的双头传能光缆输出端;109-包层光剥模器;
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、完整地描述,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作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。
在高功率全光纤激光器中,包层光纤的包层结构中不可避免地含有残余抽运光、放大自发辐射和因非理想熔接、光纤弯曲等因素泄漏的信号光,这些包层光会恶化输出激光的光束质量,甚至损坏半导体抽运源和激光器系统中的其他光纤器件,例如准直器、光纤合束器等,从而严重影响了激光器的稳定性。因此,如何将包层光可靠、高效地从包层波导中剥离是研制高功率全光纤激光器的关键问题之一。
加之,考虑到在高功率连续激光器中,反向光中的纤芯光与包层光之间的比例越来越大,现有的技术手段无法稳定安全、稳定的对其进行滤除,因此,本发明实施例提供了一种用于衰减高回返光的空间耦合器,如图1和图2所示,包括但不限于:壳体101以及位于壳体101内部且依次设置于激光光路上的输入透镜系统104和输出透镜系统107,还包括至少一个光阑105;该光阑105设置于壳体101内部且位于激光光路上;光阑105用于无损通过正向激光,且用于衰减反向传输的回返激光。
目前市面上的空间耦合器,主要由壳体、调节器、输入透镜系统和输出透镜系统构成,在其基础上,本发明实施例所提供的用于衰减回返光的空间耦合器,通过在光路上增设高功率光阑105,以利用所述高功率光阑105对回返的激光进行有效的衰减。
其中,光阑105是控制光束通过多少的设备,在光学系统中对光束起着限制作用的实体,主要用于调节通过的光束的强弱。它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏。其作用主要包括限制光束或限制视场(成像范围)大小。在光学系统中,限制光束最多的光阑,称为孔径光阑;限制视场最多的光阑,称为视场光阑。其中,对轴上物点光束的口径(立体角或者发光截面)限制得最多的光阑称为孔径光阑,故在本发明实施例中所采用的光阑可以是孔径光阑。
本发明实施例提供的集成了光阑的空间耦合器能够实现衰减反向传输的回返激光的原理为:
正向传输的回返光具有较小的发散角,经过输入透镜系统准直后,其光斑也较小,从而可以无损通过光阑105,然后经过输出透镜系统107的聚焦,耦合进入双头光缆并输出至加工设备。而反向传输的回返激光,不论是纤芯回返激光还是残余包层光,都具有较大的发散角,致使部分纤芯光和全部包层光被光阑隔离,使得部分的回返光无法重新耦合回输入系统,从而起到降低激光器被回返光烧毁的几率。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,光阑105具体为一个且设置于输入透镜系统104和输出透镜系统107之间。
具体地,如图1和图2所示,可以将光阑105设置于输入透镜系统104和输出透镜系统107之间,由于在输入透镜系统104和输出透镜系统107之间的激光无论是正向激光还是反向传输的回返激光均被透镜准直了,故对于光阑105的具体位置不作要求,仅需要将其设置于激光光路上,即能够允许发散角小(光斑小)的正向激光无损通过,但能够有效的隔离大部分发散角大(光斑小大)的回返激光,以使得部分的回返光无法重新耦合回输入系统,从而起到降低激光器被回返光烧毁的几率。
作为可选地,也可以在整个光路上设置多个不同信号的光阑105,例如可以在输入透镜系统104和输出透镜系统107之间并排设置多个光阑105,对此本发明实施例不作具体地限定,也不作为对本发明实施例保护范围的限定。
基于上述实施例的内容,如图1以及图2所示,本发明实施例提供的空间耦合器,还包括一根标准双头传能光缆102;该标准双头传能光缆102主要用于将经过输出透镜系统107聚焦处理后的正向激光输出至加工设备。
目前,市面上的光纤激光器的输出光缆不是直接与加工设备连接,而是通过在激光器和加工设备之间桥接一个空间耦合器和一根双头传能光缆,采用上述结构的目的主要在于:当传能光缆损坏时,可以直接更换一根新的光缆,使得维修变得更加快捷方便,同时起到保护激光器主体部分的作用。
本发明实施例通过对传统的空间耦合器的进行技术改进,如图3和图4所示,在激光光路上增设光阑105的基础上,进一步搭配集成有扰模器的双头传能光缆301,实现纤芯光和包层光的隔离。具体地,在光束整形双头光缆的输入端设置有至少一个扰模器302,该扰模器302用于将经过的低阶芯模激发为高阶芯模。
由于回返光发散角越大,尤其纤芯光的发散角越大,被高功率光阑隔离的功率就越高。因此在本发明实施例中选择一种集成有扰模器302的整形双头光缆代替传统的双头传能光缆,通过在靠近集成有扰模器的双头传能光缆输出端304部分集成一个扰模器302,以利用所述扰模器302将低阶模激发为高阶芯模。纤芯模中的基膜能量比例越高,发散角越小;反之,高阶模能量比例越高,发散角越大。扰模器302则能够将正向传输的低阶芯模(如高斯光束)转换为高阶芯模(如平顶光束),并输出至加工设备。采用这一结构,能够使回返激光的发散角更大,则空间耦合器对反向传输的回返激光的滤除效果则越好。
需要指出的是:在实际应用中,例如厚板切割、熔覆中,平顶光束相对于高斯光束具有更大的优势;但是在一些应用中,例如薄板切割,高斯光束的优势更大。因此,对于空间耦合器常规双头光缆还是集成有扰模器的光束整形双头光缆的选择,需要根据实际应用需求来决定。
本发明实施例提供的空间耦合器,在激光光路上增设光阑的基础上,进一步地在选用包含有扰模器光束整形双头光缆向加工设备输出激光,以通过增大回返激光的发散角,以提升对于反向传输的回返激光的滤除效果,更加的保证了激光设备的安全。
基于上述实施例的内容,如图3和图4所示,作为一种可选实施例,扰模器302是对集成有扰模器的双头传能光缆301的传能光纤进行物理加工处理后形成的。例如,通过一定外力挤压多模传能光纤或者将多模传能光纤绕多个一定直径的小圈激发多模光纤内高阶模。
作为可选地,上述扰模器302的制备方法可以通过将单模光纤与多模光纤错位熔接制成,以实现改变单模光纤内激光进入的多模光纤的入射角度,从而将光纤内高阶模激发。
作为一种可选实施例,上述对光束整形双头光缆的传能光纤进行物理加工处理后形成扰模器中的物理加工处理的方式主要包括拉锥、微弯和/或绕环等,对此本发明实施例不作具体地限定。
基于上述实施例的内容,如图3和图4所示,作为一种可选实施例,在光束整形双头光缆301的输入端和输出端分别设置有包层光剥模器109。
包层光剥模器是一种能促使包层模转换成辐射模,通常用折射率等于或大于光纤包层折射率的材料构成的器件。携带光波的光纤芯纤外面覆盖的一层玻璃或其他的透明材料即包层,它具有比芯线略低的折射系数,因此能将光限制在芯线里传播。包层剥模器的作用主要是除去光纤的包层光,包括透明涂覆、套塑材料的漏光。
作为一种可选地八层剥模器的结构方式,通过将光纤表面上的涂覆层剥去,在其表面刻有一条弯曲的槽的一块平板,槽内放有高折射率的液体,它的折射率大于光纤包层的折射率,能使包层光可以从包层中折射而出。
具体地,本发明实施例提供的空间耦合器,通过在光束整形双头光缆301的输入端303和输出端304分别设置有包层光剥模器109,当抗高反空间耦合器搭配光束整形双头光缆时,其工作方式:
正向激光经过输入透镜系统104后无损通过高功率光阑105,再经过输出透镜系统107后再由双头传能光缆输入端303进入集成有扰模器的双头传能光缆301,经过扰模器302的作用,高斯或类高斯光束被整形为平顶光束,发散角变大(第一次),并由集成有扰模器的双头传能光缆输出端304传输至加工设备。而在加工过程中产生的回返光在反向传输的过程中,分为两个部分,一种是包层光,可以被集成在双头传能光缆301中包层光剥模器109滤除,其滤除比例一般在90%以上;一部分是回返纤芯光,由于纤芯光无法被包层光剥模器滤除,反向传输至双头传能光缆301的输入端303,经由扰模器302后,发散角进一步增大(第二次),经过输出透镜系统107后,由于发散角两次变大,使得准直后的光斑较大,纤芯光一部分被高功率光阑105阻隔,只有一部分光可以通过光阑105,从而进一步减小回返光的功率,从而降低后端激光器被烧毁的风险。
本发明实施例提供的空间耦合器,通过在光束整形双头光缆的输入端和输出端分别设置包层光剥模器,以滤除回返激光中的包层光,再通过光阑滤除大部分的纤芯光,有效的提升了回返激光的滤除效率。
基于上述实施例所述的内容,如图5所示,本发明实施例提供了一种光阑105的具体结构方式,其中,光阑105的通光孔为锥台型渐变式孔洞;正向激光由锥台型渐变式孔洞的下底面入射至光阑105。
其中,所述锥台型渐变式孔洞可以通过锥台式铣削制作。通过采用锥台型渐变式孔洞代替原有的圆筒式的孔洞,在回返光由下底面入射至光阑后,由于锥台型渐变式孔洞的特殊结构,其下底面大于上地面,故在利用光阑对或反光进行吸收时,除位于轴线方向外的正向激光和极少数的反射光,会被型渐变式孔洞的内壁所吸收,能够有效的增加光阑对回返光的吸收率。
在此基础上,本发明实施例还提供了另一种光阑105的具体结构方式,如图6所示,光阑105的通光孔是由多个锥台型渐变式孔洞叠合构成;在前锥台型渐变式孔洞与在后锥台型渐变式孔洞同轴,但在前锥台型渐变式孔洞的上底面半径大于在后锥台型渐变式孔洞的下底面半径;正向激光由在前锥台型渐变式孔洞的下底面入射至光阑。
其中,沿光路方向将正向激光先通过的锥台型渐变式孔洞称作在前锥台型渐变式孔洞,将正向激光后通过的锥台型渐变式孔洞称作在后锥台型渐变式孔洞,故在前锥台型渐变式孔洞与在后锥台型渐变式孔洞是针对相邻两个锥台型渐变式孔洞位置关系的一种定义方式。
其中,多个锥台型渐变式孔洞叠合构成的通光孔可以通过多台阶式铣削来制作完成。相较于上一实施例中仅仅由一个锥台型渐变式孔洞构成的通光孔来说,由于前锥台型渐变式孔洞的上底面半径大于在后锥台型渐变式孔洞的下底面半径,故能够通过逐级吸收回返光,增加空间光阑对回返光的吸收率,进一步吸收除沿轴向方向入射的正向激光之外的其他反射激光。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,通光孔的内壁采用了喷砂毛化处理。
其中,所述喷砂毛化处理可以包括内壁磨砂处理、发黑处理或者螺纹铣削处理中的一种或多种,其目的在于:增加回返光吸收率,避免未被吸收的回返光损坏整个系统。
在本发明实施例中通过对通光孔的内壁采用喷砂毛化处理,以增加该区域内的包层光吸收率,有效的提升了对透射过反射镜的包层光的滤除效果。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,光阑105为水冷光阑。
具体地,由于光阑在进行回返激光的滤除过程中,会因吸收了较多的能量而造成升温,因此在每个光阑105上设置有水冷接口106(包括进水接口和出水接口),所述水冷接口106连接外置的流动水源,以通过流动的水源给所述光阑散热,以保证设备的安全。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,上述光阑105的参数是根据回返激光的发射角进行确定的。
实际中回返光最大发散角没有精确值,且不是固定不变的,这和激光器种类(例如单模块、多模块),最终输出传能光纤的型号,不同的加工方式(例如切割,熔覆等),不同的加工材料(铁,不锈钢,铝,黄铜,紫铜等),加工材料的厚度等参数都息息相关,但是通过模拟实验和经验参数,可以得出其大致范围。
在本发明实施例中,通过预测发散角的变化,合理的选用不同型号的光阑,并在实际运行过程中,根据激光器的实际温升状态,对光阑进行选择,能够有效的提升回返激光的滤除效果,更可靠的保证激光设备的安全。
基于上述实施例的内容,作为一种可选实施例,光阑105也可以为多个;且至少有一个光阑105设置于输入透镜系统104述输出透镜系统107之间,且至少有一个光阑105设置于输入透镜系统104之前或者输出透镜系统107之后。
作为一种可选的实施例,图1-图4中的光阑被设置为一个,且均将光阑105设置在输入透镜系统104述输出透镜系统107之间。但需要指出的,光阑105的具体设置可以根据实际的需要合理选择其个数以及安装位置,对其本发明实施例不作具体地限定。
为了更清楚的展示本发明实施例所提供的空间耦合器相对于现有技术中所存在的空间耦合器在滤除回返激光、保证设备安全方面的优势,结合下列实施例作具体地说明:
设图1中以3000W激光器为例,提供了一种搭配标准双头传能光缆102的高反空间耦合器101。其中激光器输出光缆103中的传能光纤和标准双头传能光缆102中的光纤的纤芯数值孔径均为0.22。激光器输出激光发散角为0.08,加工过程中回返光发散角在0.15到0.2之间变化,输入透镜系统104和输出透镜系统107的等效焦距均为50mm,设置高功率光阑105的开孔半径为5mm。正向传输时,经输入透镜系统104准直后的光斑半径为4mm,可以无损通过高功率光阑105。
由于回返光存在包层光和纤芯光的两种形式,其中包层光被集成在双头光缆输入端108和输出端110中的包层光剥模器109滤除,而回返激光中的纤芯光的隔离方式,具体如图3所示。此时取回返光的发散角取中间值0.18,光斑半径为9mm,假设回返光的能量分布均为高斯或类高斯分布,那么经过光阑后,隔离度(功率衰减量)为53%,一半的纤芯回返光功率被隔离。
如果实际使用中,平顶光束相对高斯光束有更大的优势,此时可以采用搭配扰模器的双头传能光缆301,如图3所示,搭配集成扰模器的双头传能光缆的高反空间耦合器,正向传输的激光耦合进入集成扰模器双头传能光缆301中,经过扰模器302的作用,激光器原始输出的高斯光束转变为平顶光束而应用于激光加工中,且经过扰模器后,正向传输的激光发散角会变大。
在本发明实施例中,采用的扰模器使用的是微弯方法,此外扰模器还可以通过绕环,拉锥等方式实现,对此本发明实施例不作具体地限定。
如图4所示,提供了一种集成了扰模器的双头传能光缆的抗高反耦合器的工作方式。回返激光中的包层光部分依旧被包层光剥模器109滤除,但纤芯光部分经过扰模器302后,其能量分布由类高斯分布被转变为平顶光束分布,如果此时忽略回返光的发散角的增大,依旧取回返光发散角为0.18,此时可以计算出经过光阑后的残余纤芯光能量25%,隔离度为70%,相比于标准双头光缆,隔离度提升明显。此外扰模器302不仅会起到改变回返光的能量分布的作用,还会使回返光的发散角也会变大(此部分发散角的变化很难定量分析),从而进一步增加隔离度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上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 (9)
1.一种空间耦合器,包括壳体以及位于所述壳体内部且依次设置于激光光路上的输入透镜系统和输出透镜系统,其特征在于,还包括光阑;
所述光阑设置于所述壳体内部且位于所述激光光路上;
所述光阑用于无损通过正向激光,且用于衰减反向传输的回返激光;
所述光阑的通光孔由多个锥台型渐变式孔洞叠合构成;在前锥台型渐变式孔洞与在后锥台型渐变式孔洞同轴,但所述在前锥台型渐变式孔洞的上底面半径大于所述在后锥台型渐变式孔洞的下底面半径;
所述正向激光由所述在前锥台型渐变式孔洞的下底面入射至所述光阑;
所述通光孔的内壁采用了喷砂毛化处理;
所述光阑为多个;至少有一个所述光阑设置于所述输入透镜系统和所述输出透镜系统之间,且至少有一个所述光阑设置于所述输入透镜系统之前或者所述输出透镜系统之后。
2.根据权利要求1所述的空间耦合器,其特征在于,所述光阑为一个,且设置于所述输入透镜系统和所述输出透镜系统之间。
3.根据权利要求1所述的空间耦合器,其特征在于,还包括一根光束整形双头光缆;所述光束整形双头光缆用于将经过所述输出透镜系统聚焦处理后的所述正向激光输出至加工设备。
4.根据权利要求3所述的空间耦合器,其特征在于,在所述光束整形双头光缆的输入端设置有至少一个扰模器,所述扰模器用于将经过的低阶芯模激发为高阶芯模。
5.根据权利要求4所述的空间耦合器,其特征在于,所述扰模器是对所述光束整形双头光缆的传能光纤进行物理加工处理后形成的。
6.根据权利要求5所述的空间耦合器,其特征在于,所述物理加工处理的方式包括拉锥、微弯和/或绕环。
7.根据权利要求3所述的空间耦合器,其特征在于,在所述光束整形双头光缆的输入端和输出端分别设置有包层光剥模器。
8.根据权利要求1所述的空间耦合器,其特征在于,所述光阑为水冷光阑。
9.根据权利要求1所述的空间耦合器,其特征在于,所述光阑的参数是根据所述回返激光的发射角进行确定的。
Priority Applications (1)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
CN200997027Y (zh) * | 2006-10-12 | 2007-12-26 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 一种激光冷光阑 |
WO2019233741A1 (de) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Blende zur anordnung in einer engstelle eines euv-beleuchtungsbündels |
CN111245517A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于激光通信的1/4波片组件 |
Family Cites Families (13)
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---|---|---|---|---|
DE102009010558B4 (de) * | 2009-02-13 | 2016-06-09 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Lichtmodul für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul |
CN102866501B (zh) * | 2012-09-27 | 2014-10-22 | 哈尔滨工程大学 | 一种光纤出射光斑强度均匀化扰模装置 |
CN105445857B (zh) * | 2014-08-12 | 2018-09-21 | 福州高意通讯有限公司 | 一种空间滤波隔离器 |
CN104199191A (zh) * | 2014-09-29 | 2014-12-10 | 光库通讯(珠海)有限公司 | 扩束镜和扩束系统 |
CN104599735B (zh) * | 2014-11-24 | 2017-02-08 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种用于参考γ辐射场的γ射线准直器 |
CN107925212A (zh) * | 2015-08-12 | 2018-04-17 | H·波 | 用于向包层泵浦光纤传输能量的双向泵浦光纤 |
CN205080564U (zh) * | 2015-09-29 | 2016-03-09 | 上海众享电子科技有限公司 | 光学级防外界光线干扰指纹采集装置 |
CN105527677B (zh) * | 2016-02-02 | 2017-02-08 | 深圳市创鑫激光股份有限公司 | 一种制作光隔离器的方法以及光隔离器 |
CN108594263A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-09-28 | 北醒(北京)光子科技有限公司 | 一种激光雷达及无人驾驶系统 |
CN209028250U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-06-25 | 蒋俊 | 一种全光纤化的模式控制器 |
CN109765663A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-05-17 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 一种双头激光传输光缆及其制作方法 |
CN209879056U (zh) * | 2019-05-31 | 2019-12-31 | 福建海创光电有限公司 | 一种全角度工作的光隔离器 |
CN110429453A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-08 | 东莞理工学院 | 一种带回光监测系统的高功率激光器 |
-
2020
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN200997027Y (zh) * | 2006-10-12 | 2007-12-26 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 一种激光冷光阑 |
WO2019233741A1 (de) * | 2018-06-04 | 2019-12-12 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Blende zur anordnung in einer engstelle eines euv-beleuchtungsbündels |
CN111245517A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-05 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于激光通信的1/4波片组件 |
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