CN210166539U - 一种半导体激光自动光纤耦合装置 - Google Patents

Abstract

一种半导体激光自动光纤耦合装置，涉及半导体激光光学装调技术领域，尤其是一种半导体激光光纤耦合装置，包括电控调整组件、夹具、半导体激光光源、光学镜片、功率计探头、图像采集组件、计算机、信号传输线、图像数据线、导线、传输光纤。本实用新型的有益效果是：图像采集组件能够检测聚焦到传输光纤输入端面上的光斑，同时功率计探头能够获取激光束经过传输光纤后的功率参数，电控调整组件进而调节光学镜片的位置与角度，提高了光纤耦合工序中光学镜片调试效率与装调质量，提高了一致性。

Description

一种半导体激光自动光纤耦合装置

技术领域

本实用新型涉及半导体激光光学装调技术领域，尤其是一种半导体激光光纤耦合装置。

背景技术

随着激光技术的进步，光纤传输半导体激光器在制造、通讯、测量等领域获得越来越多的应用。

半导体激光器激光从芯片发出后在空间中传输，需要通过光束准直、光束整形、光束聚焦，耦合到传输光纤中。光束聚焦通常采用光学透镜将激光束聚焦到光纤入射端面纤芯位置，在汇聚角度与光斑大小一定的条件下，光束被耦合进传输光纤，在光纤中传输。由于光纤纤芯直径较小，通常仅为100μm数量级，因此半导体激光聚焦光斑大小、汇聚角度与传输方向的偏差对耦合进光纤的效率具有加大影响，因此光学镜片的安装工序需要较高的调试精度。传统光学装调采用手动六维光学调整架可满足半导体激光聚焦耦合镜片调试，但效率较低，一致性较差。因此，现有技术中亟需一个新的方案来解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提出了一种新的技术方案，如下：

一种半导体激光自动光纤耦合装置，包括电控调整组件、夹具、半导体激光光源、光学镜片、功率计探头、图像采集组件、计算机、信号传输线、图像数据线、导线和传输光纤；

所述夹具一端夹持所述光学镜片，另一端与所述电控调整组件连接；

所述半导体激光光源、所述光学镜片、所述传输光纤和所述功率计探头同轴布置；

所述功率计探头与所述计算机之间由所述信号传输线连接；

所述图像采集组件的焦点对准所述传输光纤的输入端面；

所述图像采集组件与所述计算机通过所述图像数据线连接；

所述电控调整组件与所述计算机通过所述导线连接。

所述图像采集组件包括显微光学镜头和数字CCD，所述数字CCD通过图像数据线与计算机连接。

所述传输光纤输入端面与输出端面均进行抛光，其中输入端面镀有激光增透膜，输出端面做7°抛光。

所述电控调整组件为Newport六自由度位移台。

本实用新型的有益效果是：图像采集组件能够检测聚焦到传输光纤输入端面上的光斑，同时功率计探头能够获取激光束经过传输光纤后的功率参数，电控调整组件进而调节光学镜片的位置与角度，提高了光纤耦合工序中光学镜片调试效率与装调质量，提高了一致性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一种半导体激光自动光纤耦合装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种半导体激光自动光纤耦合装置电控调整组件的结构示意图。

图中，1-电控调整组件、2-夹具、3-半导体激光光源、4-光学镜片、5-功率计探头、6-图像采集组件、7-计算机、8-信号传输线、9-图像数据线、10-导线、11-传输光纤、101-驱动器、102-电机组件、103-运动组件、61-显微光学镜头、62-数字CCD。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种半导体激光自动光纤耦合装置，如图1和图2所示，包括电控调整组件1、夹具2、半导体激光光源3、光学镜片4、功率计探头5、图像采集组件6、计算机7、信号传输线8、图像数据线9、导线10和传输光纤11；

所述夹具2一端夹持所述光学镜片4，另一端与所述电控调整组件1连接；

所述半导体激光光源3、所述光学镜片4、所述传输光纤11和所述功率计探头5同轴布置；

所述功率计探头5与所述计算机7之间由所述信号传输线8连接；

所述图像采集组件6的焦点对准所述传输光纤11的输入端面；

所述图像采集组件6与所述计算机7通过所述图像数据线9连接；

所述电控调整组件1与所述计算机7通过所述导线10连接。

所述图像采集组件6包括显微光学镜头61和数字CCD62，所述数字CCD62通过图像数据线9与计算机7连接。

所述传输光纤11输入端面与输出端面均进行抛光，其中输入端面镀有激光增透膜，输出端面做7°抛光。

所述电控调整组件1为Newport的六自由度位移台。

实施例

图像采集组件6采用海康威视的MV-CE013工业相机，功率计探头5采用Thorlabs公司的S146C光电探头，电控调整组件1采用Newport的六自由度位移台，在计算机中安装以上设备的附带程序。

半导体激光光源3与传输光纤11位置固定，半导体激光光源3发出的激光通过光学镜片4后聚焦到传输光纤11输入端面上，传输光纤11输出端面指向功率计探头5探测面，激光经传输光纤11照射到功率计探头5探测面上。

激光光束聚焦照射到传输光纤11输入端面上光斑直径为d₁；激光光束耦合进传输光纤11所允许的临界汇聚角度为θ，大于θ角入射的光会从光纤侧面溢出；功率计探头5获取激光束经过传输光纤11后的功率参数，通过信号传输线8与计算机7连接。计算机7通过功率计探头5获取激光束经过传输光纤11后的功率参数。

图像采集组件6，由显微光学镜头61、数字CCD2组成，位置固定后，显微光学镜头61焦点对准传输光纤11输入端面，用于采集半导体激光光源3发出的激光经光学镜片4聚焦到传输光纤11输入端面上的光斑大小与位置图像。显微光学镜头61放大倍率＞10倍。数字CCD62与计算机7之间通过图像数据线9连接。

如图2所示，电控调整组件1由驱动器101、电机组件102、运动组件103组成。运动组件103可实现x轴、y轴、z轴、x轴旋转、y轴旋转、z轴旋转六维运动，每一轴都由电机组件102分别控制。电机组件102由多组直流电机、伺服电机或步进电机组成，每个电机与运动组件103每一轴运动机构通过螺丝或联轴器连接，由驱动器101驱动。驱动器101与计算机通过导线10连接。

计算机7驱动电控调整组件1调节光学镜片(4)位置与角度，使半导体激光光源3发出的激光光束经过光学镜片4后，聚焦到传输光纤11输入端面上的光斑变暗，经过传输光纤11输出的激光功率达到最高值，此时半导体激光光源3发出的激光耦合进传输光纤11的效率最高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种半导体激光自动光纤耦合装置，其特征在于：包括电控调整组件(1)、夹具(2)、半导体激光光源(3)、光学镜片(4)、功率计探头(5)、图像采集组件(6)、计算机(7)、信号传输线(8)、图像数据线(9)、导线(10)和传输光纤(11)；

所述夹具(2)一端夹持所述光学镜片(4)，另一端与所述电控调整组件(1)连接；

所述半导体激光光源(3)、所述光学镜片(4)、所述传输光纤(11)和所述功率计探头(5)同轴布置；

所述功率计探头(5)与所述计算机(7)之间由所述信号传输线(8)连接；

所述图像采集组件(6)的焦点对准所述传输光纤(11)的输入端面；

所述图像采集组件(6)与所述计算机(7)通过所述图像数据线(9)连接；

所述电控调整组件(1)与所述计算机(7)通过所述导线(10)连接。

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光自动光纤耦合装置，其特征在于：所述图像采集组件(6)包括显微光学镜头(61)和数字CCD(62)，所述数字CCD(62)通过图像数据线(9)与计算机(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种半导体激光自动光纤耦合装置，其特征在于：所述传输光纤(11)输入端面与输出端面均进行抛光，其中输入端面镀有激光增透膜，输出端面做7°抛光。

4.根据权利要求1所述的一种半导体激光自动光纤耦合装置，其特征在于：所述电控调整组件(1)为Newport六自由度位移台。

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