CN204731496U - 一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置。本实用新型Laser-1输出的准直激光通过折叠反射系统后射入M0，激光经过45度放置的M0反射后一次透过DM1和DM2，然后再经过M4反射入射至起偏器P；Laser-2输出的准直激光通过折叠反射系统后，经过45度放置的DM1的反射后，激光透过DM2再经过M4反射入射至起偏器PLaser-3输出的准直激光通过折叠反射系统后，经过45度放置的DM2的反射后，再经过M4反射入射至起偏器，三个激光器输出的激光经过起偏器后，在耦合器中耦合。本实用新型能够任意的调节激光输出的强度，同时对所有激光光强完成更加精密，并能保证光强输出的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于光学中的激光技术领域，具体涉及一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置。
背景技术
光学显微镜是生命科学与医疗领域的重要工具。激光合束系统在共聚焦显微镜中有着广泛的应用。由于光的衍射特性，传统光学显微镜可达到的最佳成像分辨率约为0.35λ（其中λ为光的波长，通常为400 nm-700 nm），而许多重要的生物现象都需要在小于100 nm的尺度下观察。因此，光的衍射特性一定程度的局限了光学显微镜的应用范畴。随机光学重建显微镜（stochastic optical reconstruction microscopy）是一种可打破光学衍射极限，可在数十纳米尺度以下观测生物细胞样品的高端显微镜。对于共聚焦显微镜与随机光学重建显微镜而言，激光合束系统都是不可或缺的激发光源。该激光光源的特点是多波长激光合束、单模光纤耦合输出，可任意调制光强。在光强调制性能方面，昂贵的声光可调谐滤波器（Acousto-Optic Tunable Filters）可以准确的调制输出光强的幅值；在制作工艺方面，多个激光器需要精密的安装在特定的位置，才可以实现激光通过单模光纤高效率的耦合输出。这两个特点都使得经典的激光合束器的价格异常的昂贵。为了降低共聚焦显微镜与随机光学重建显微镜系统中激光合束器的成本，我们设计了一种新型的制作简易的单模光纤激光耦合系统。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的局限之处，提供一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型包括第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2、第三激光器Laser-3、折叠反射系统、转折反射镜M0、镀金属膜反射镜M4、二向色镜片DM1、二向色镜片DM2、起偏器P和耦合器FC。
第一激光器Laser-1输出的准直激光通过第一个折叠反射系统后射入转折反射镜M0，激光经过45度放置的转折反射镜M0反射后一次透过二向色镜片DM1和二向色镜片DM2，然后再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第二激光器Laser-2输出的准直激光通过第二个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM1的反射后，激光透过二向色镜片DM2再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第三激光器Laser-3输出的准直激光通过第三个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM2的反射后，再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；三个激光器输出的激光经过起偏器P后，在耦合器FC中耦合。
所述的折叠反射系统是两个平行放置的反射镜支架，该反射镜支架上固定有反射镜，且能够进行俯仰调节与左右倾斜调节。
所述的转折反射镜M0为45度放置的反射镜，用于将水平/垂直出射的激光偏折为垂直/水平出射。
所述的耦合器FC为单模光纤耦合器，组装有聚焦镜和单模光纤的金属件，其中光纤端面位于聚焦镜的焦点处。
所述的起偏器P安装在起偏器支架上，起偏器支架设置在耦合器FC的正前方，且能够电动360°旋转。
本实用新型有益效果如下：
通过使用折叠反射系统，可以在普通的工作环境下，手工将外型不同的多种激光器高效率的耦合到单模光纤中，无需借助精密的定位仪器。通过使用可编程模拟信号，可任意的调节激光输出的强度，使得该系统可用于随机光学重建显微镜。通过加入电动旋转的起偏器支架，可以对所有的激光的光强完成更加精密的强度调节，并能保证光强输出的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型中的系统示意图。
图中：第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2、为第三激光器Laser-3、第一激光器的高反镜片M1-1、第一激光器的另一高反镜片M1-2、第二激光器的高反镜片M2-1、第二激光器的另一高反镜片M2-2、第三激光器的高反镜片M3-1、第三激光器的另一高反镜片M3-2、转折反射镜M0、镀金属膜反射镜M4、二向色镜片DM1、二向色镜片DM2、起偏器P和耦合器FC。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置，包括第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2、第三激光器Laser-3、第一激光器的高反镜片M1-1、第一激光器的另一高反镜片M1-2、第二激光器的高反镜片M2-1、第二激光器的另一高反镜片M2-2、第三激光器的高反镜片M3-1、第三激光器的另一高反镜片M3-2、转折反射镜M0、镀金属膜反射镜M4、二向色镜片DM1、二向色镜片DM2、起偏器P和耦合器FC。
第一激光器Laser-1输出的准直激光通过由第一激光器的高反镜片M1-1和第一激光器的另一高反镜片M1-2组成的第一个折叠反射系统后，射入转折反射镜M0，激光经过45度放置的转折反射镜M0反射后一次透过二向色镜片DM1和二向色镜片DM2，然后再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第二激光器Laser-2输出的准直激光通过由第二激光器的高反镜片M2-1和第二激光器的另一高反镜片M2-2组成的第二个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM1的反射后，激光透过二向色镜片DM2再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第三激光器Laser-3输出的准直激光通过由第三激光器的高反镜片M3-1和第三激光器的另一高反镜片M3-2组成的第三个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM2的反射后，再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；三个激光器输出的激光经过起偏器P后，在耦合器FC中耦合。
所述的折叠反射系统是两个平行放置的反射镜支架，该反射镜支架上固定有反射镜，且能够进行俯仰调节与左右倾斜调节。
所述的转折反射镜M0为45度放置的反射镜，用于将水平/垂直出射的激光偏折为垂直/水平出射。
所述的耦合器FC为单模光纤耦合器，组装有聚焦镜和单模光纤的金属件，其中光纤端面位于聚焦镜的焦点处。
所述的起偏器P安装在起偏器支架上，起偏器支架设置在耦合器FC的正前方，且能够电动360°旋转。
所述的转折反射镜M0、镀金属膜反射镜M4的工作波段为可见光到红外光波段。二向色镜片DM1为针对第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2对应波长的二向色镜片，且二向色镜片DM1对于第二激光器Laser-2为高反射镜，对于第一激光器Laser-1为高透镜；二向色镜片DM2为针对第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2、第三激光器Laser-3对应波长的二向色镜片，二向色镜片DM2针对第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2为高透镜，对于第三激光器Laser-3为高反射镜。
本实用新型工作过程如下：
调节第一折叠反射系统中的M1-1和M1-2的俯仰与左右倾斜，将第一激光器Laser-1输出的光束耦合到耦合器FC中；调节第二折叠反射系统中的M2-1和M2-2的俯仰与左右倾斜，将第二激光器Laser-2输出的光束耦合到耦合器FC中。由于DM1的引入会一定程度的改变第一激光器Laser-1到耦合器FC的耦合效率，此时通过微调M1-1和M1-2提高Laser-1的耦合效率；调节第三折叠反射系统中M3-1和M3-2的俯仰与左右倾斜，将第三激光器Laser-3输出的光束耦合到耦合器FC中。微调Laser-1和Laser-2前的折叠反射镜系统，提高这两个激光的耦合效率；当上述三个激光器的光斑通过起偏器的工作面后，再微调上述三个激光器前的折叠反射镜系统，提高这三个激光的耦合效率。
Claims (1)
1.一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置，其特征在于包括第一激光器Laser-1、第二激光器Laser-2、第三激光器Laser-3、折叠反射系统、转折反射镜M0、镀金属膜反射镜M4、二向色镜片DM1、二向色镜片DM2、起偏器P和耦合器FC；
第一激光器Laser-1输出的准直激光通过第一个折叠反射系统后射入转折反射镜M0，激光经过45度放置的转折反射镜M0反射后一次透过二向色镜片DM1和二向色镜片DM2，然后再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第二激光器Laser-2输出的准直激光通过第二个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM1的反射后，激光透过二向色镜片DM2再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；第三激光器Laser-3输出的准直激光通过第三个折叠反射系统后，经过45度放置的二向色镜片DM2的反射后，再经过镀金属膜反射镜M4反射入射至起偏器P；三个激光器输出的激光经过起偏器P后，在耦合器FC中耦合；
所述的折叠反射系统是两个平行放置的反射镜支架，该反射镜支架上固定有反射镜，且能够进行俯仰调节与左右倾斜调节；
所述的转折反射镜M0为45度放置的反射镜，用于将水平/垂直出射的激光偏折为垂直/水平出射；
所述的耦合器FC为单模光纤耦合器，组装有聚焦镜和单模光纤的金属件，其中光纤端面位于聚焦镜的焦点处；
所述的起偏器P安装在起偏器支架上，起偏器支架设置在耦合器FC的正前方，且能够电动360°旋转。
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| CN109381292A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-26 | 武汉博激世纪科技有限公司 | 激光光束耦合输出装置和耦合输出方法 |
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