RU2004005C1 - Устройство дл ввода лазерного излучени в волоконный световод и способ юстировки и контрол положени входного торца волоконного световода - Google Patents

Устройство дл ввода лазерного излучени в волоконный световод и способ юстировки и контрол положени входного торца волоконного световода

Info

Publication number
RU2004005C1
RU2004005C1 SU904831463A SU4831463A RU2004005C1 RU 2004005 C1 RU2004005 C1 RU 2004005C1 SU 904831463 A SU904831463 A SU 904831463A SU 4831463 A SU4831463 A SU 4831463A RU 2004005 C1 RU2004005 C1 RU 2004005C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
input end
screen
laser radiation
diameter
Prior art date
Application number
SU904831463A
Other languages
English (en)
Inventor
ван ден Берг Хуберт
Франсуа Корнац Петер
Ваньер Жорж
Original Assignee
Циба-Гейги АГ (СН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Циба-Гейги АГ (СН) filed Critical Циба-Гейги АГ (СН)
Application granted granted Critical
Publication of RU2004005C1 publication Critical patent/RU2004005C1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4221Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera
    • G02B6/4222Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera by observing back-reflected light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4221Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera
    • G02B6/4224Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements involving a visual detection of the position of the elements, e.g. by using a microscope or a camera using visual alignment markings, e.g. index methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

Использование: волоконно-оптические системы , медицинска  техника Сущность изобретени : , устройство содержит делитель луча, линзовое фокусирующее устройство, котировочное .средство дл  перемещени  входногЬ торца световода, экран линзовое устройство отображени . Делитель луча установлен с возможностью его введени  и выведени  с оси световода Линзовое устройство отображени  установлено на рассто нии до экрана, обеспечивающем резкое изображение входного торца на экране при установке входного торца световода на рассто нии до линзового фокусирующего устройства обеспечивающем диамерт лазерного излучени  на торце световода меньше диаметра сердечника световода, но больше диаметра лазер- ного излучени  в плоскости перет жки. Способ состоит в том. что на экране наблюдают два изображени  входного торца световода, юстировку входного торца осуществл ют до получени  двух резких концентрических изображений, первое из которых получают за счет отраженного от входного торца световода излучени  а второе - большего ра и меньшей  ркости - за счет отраженного от выходного торца излучени . 2 ел ф-лы, 2 ил.

Description

N
О
9
t/i
О
Изобретение относитс  к волоконной оптике. Устройство предназначено дл  ввода лазерного излучени  в волоконный световод , а способ обеспечивает юстировку и контроль положени  входного торца воло- конного световода. Особенно целесообразно использование изобретени  в медицинской сфере, где примен ютс  лазеры большой мощности.
Известны устройство дл  ввода лазерного излучени  в волоконный световод и способ юстировки и контрол  положени  входного торца волоконного световода.
Известное устройство содержит делитель луча и два линзовых фокусирующих ус- тройстввг котировочное средство дл  перемещени  по трем ос м входного торца световода, расположенного перпендикул рно продольной оси световода, экран, yc-t таиовленный по ходу луча, последовательно отраженного от входного торца световода и делител  луча.
Известный способ состоит в том, что лазерное излучение ввод т во входной торец световода посредством делител  луча и первого линзового фокусирующего устройства и в выходной торец световода посредством делител  луча, системы зеркал и второго фокусирующего устройства, на экране наблюдают два изображени  входного торца, а юстировку входного торца световода выполн ют до получени  двух концентрических изображений.
Недостатками известного устройства  вл ютс  сложность конструкции и необходимость юстировки зеркал. Известный способ , кроме того, не позвол ет вводить в световод мощное лазерное излучение, т.к. в процессе юстировки происходит нагрев торца световода за счет высоких температур и торец световода разрушаетс .
if
Цель изобретени  - создание устройства дл  ввода мощного лазерного излучени , которое можно несложно и надежно отъюстировать .
Цель достигаетс  за счет того, что в устройстве , содержащем установленные по ходу луча делитель луча и линзовое фокусирующее устройство дл  ввода лазерного излучени  в световод, котировочное устройство дл  перемещени  по трем ос м входного торца световода, экран, установленный по ходу луча, последовательно отраженного от входного торца световода и делител  луча, делитель луча установлен с возможностью его введени  и выведени  с оси световода, между делителем луча и экраном размещено линзовое устройство ото бражени  на рассто нии до экрана,
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
обеспечивающем резкое изображение входного торца на экране при установке входного торца световода, на рассто нии до линзового фокусирующего устройства, обеспечивающем диаметр лазерного излучени  на торце световода меньше диаметра лазерного излучени  в плоскости перет жки .
Цель достигаетс  в способе юстировки и контрол  положени  входного торца волоконного световода, состо щем в том, что лазерное излучение ввод т в световод посредством установленных по ходу луча делител  луча и линзового фокусирующего устройства, проецируют два изображени  входного торца световода на экран, установленный по ходу луча, последовательно отраженного от входного торца световода и делител  луча, выполн ют позиционирование входного торца световода с помощью юстировочного средства до получени  двух концентрических изображений, первые из которых получают за счет отраженного от входного торца световода излучени , тем, что проецирование изображени  входного торца на экране выполн ют посредством линзового устройства отображени , установленного между экраном и делителем луча на рассто нии от экрана, обеспечивающем резкое изображение входного торца световода на экране при установке входного торца световода на рассто нии до линзового фокусирующего устройства, обеспечивающем диаметр лазерного излучени  на входном торце световода меньше диаметра сердечника световода, но больше диаметра лазерного излучени  в плоскости перет жки, позиционирование входного торца световода выполн ют до получени  резких изображений , при этом второе изображение, большего диаметра и меньшей  ркости, чем первое, получают за счет отраженного от выходного торца световода излучени .
На фиг.1 представлена схема расположени  оптических элементов в устройстве; на фиг.2 показано положение плоскости перет жки лазерного излучени  относительно торца световода (в увеличенном масштабе, приблизительно 20-кратное увеличение).
Устройство содержит экран 1 (установленный перпендикул рно плоскости чертежа ) дл  наблюдени  за процессом юстировки торца световода 2, в который ввод т лазерное излучение 3 (лазер на чертеже не показан). Конец 4 световода 2 закреплен в прецизионном котировочном устройстве с зажимом 5. Юстировка положени  торца выполн етс  по трем взаимно перпендикул рным направлени м с помощью нескольких котировочных винтов (на чертеже не приведены).
Лазерное излучение 3 с диаметром луча 6 поступает на делитель 7 луча, в конкретном случае выполненном в виде куба. Отра- 5 жающа  поверхнось 8 делител  луча расположена под углом предпочтительно 45° к направлению лазерного излучени  и под углом 90° к плоскости чертежа (фиг.1). После окончани  юстировки делитель 7 луча 10 выводитс  с оси световода 2, чтобы избежать потерь мощности вследствие разв зки . В процессе юстировки часть мощности посредством делител  7 луча отводитс  в направлении 9. что позвол ет уменьшить 15 мощность излучени  на торце световода 2 в момент, когда его точное позиционирование не достигнуто и возможно разрушение торца за счет нагрева. Несколько ослабленное лазерное излучение 10 фокусируетс  20 линзовым фокусирующим устройством 11 на торец световода 2. Устройство 11 состоит , предпочтительно, из оптимальной по точности ахроматизированной оптики и расположено на рассто нии середи- 25 ны делител  7 луча и на рассто нии dr от торца 13 световода 2. Сфокусированный пу- s чок лазерных лучей 12 (см.фиг.2) под углом 2а сходитс  в плоскость перет жки 14, где диаметр лазерного излучени   вл етс  наи- 30 меньшим, и затем лазерное излучение 15 расшир етс  и поступает на световод с диаметром , обозначенным на фиг.2 стрелкой 16. Образованное на торце 13 расширенным лазерным пучком 15 световое п тно 17 35 имеет диаметр, обозначенный на фиг.2 стрелкой 18. Чтобы не получить чрезмерную концентрацию энергии на торце, вызывающую его нагрев и разрушение, торец 13 в процессе юстировки устанавливают от пло- 40 скости перет жки 14 на рассто нии L которое выбираетс  так, чтобы диаметр ветового п тна 17 был больше диаметра пучка лазерного излучени  21 в плоскости перет жки, но меньше, чем диаметр сердеч- 45 ника световода. Рассто ние L может быть, например, выбрано так, чтобы диаметр свеового п тна 17 был приблизительно равен половине диаметра торца 13 световода 2, в результате чего обеспечиваетс  возмож- 50 ность хорошей юстировки и достаточно безпасное рассто ние от кра  светового п тна 17 до кра  сердечника световода 2. При юсировке с помощью зажима 5 конец 4 световода перемещаетс  как в осевом 55 направлении, так и по двум ос м в плоскоти , перпендикул рной оси световода.
Часть излучени  лазерного излучени  15, введенного в световод, отражаетс  от выходного торца (выход: рй торец на черт.еже не показан) и поступает обратно к вход- %ному торцу 13 так, что торец 13 полностью освещен лазерным излучением с задней стороны. Отраженное таким образом излучение составл ет примерно 4% от введенного излучени .
Система фокусирующих линз 11 создаёт при правильной юстировке на заранее определенном месте на пути прохождени  лучей четкое промежуточное изображение 19. С этой целью излучение, идущее от торцовой поверхности 13, направл етс  системой линз 1 на отражающую поверхность 8 делител  7 луча и отклон етс  под пр мым углом в направлении экрана 1 (на фиг.1 лазерное излучение после отражени  обозначено поз. 20. Из-за большого рассто ни  de между делителем 7 луча и плоскостью промежуточного изображени  19 ход лучей 20 на фиг.1 изображен условно прерывистым ). В зависимости от позиционировани  зажима 5 положение промежуточного изображени  19 перемещаетс  вдоль или в сторону от соединительной линии между делителем 7 луча и экраном 1,
Между плоскостью промежуточного изображени  19 и экраном 1 на рассто нии d2 от плоскости 19 и на рассто нии d2 от экрана расположено линзовое устройство отображени , которое создает посредством лучей 22 и 23 два изображени  входного торца 13 световода 2, при этом одно изображение меньшего размера и большей  ркости образовано отраженным от входного торца излучением, а второе изображение большего диаметра образовано отраженным от выходного торца световода излучением . При правильной юстировке на экране наблюдаютс  два резких концентрических изображени  входного торца, что достигаетс  втом случае, если линзовое устройство отображени  расположено на рассто нии до экрана, обеспечивающем резкое изображение входного торца на экран при установке входного торца световода на рассто нии до линзового фокусирующего устройства, обеспечивающем диаметр лазерного излучени  на торце световода меньше диаметра сердечника световода, но больше диаметра лазерного излучени  в плоскости перет жки . При неточном выполнении указанных рассто ний изображени  будут нечеткими, а изображение светового п тна 17, кроме того, будет иметь или слишком большой, или слишком малый диаметр. При ошибочной радиальной юстировке изображение светового п тна 17 смещаетс  с оси.
Изобретение позвол ет таким образом простым способом выполн ть быструю и
точную юстировку по трем взаимно перпендикул рным ос м, при этом обеспечиваетс  возможность надежного предотвращени  повреждени  световода в процессе эксплуатации лазеров высокой мощности из-за ошибочной юстировки.
Устройство можно использовать как с лазерами видимого диапазона, так и в ульт

Claims (2)

1.Устройство дл  ввода лазерного излучени  в волоконный световод, содержащее установленные по ходу луча делитель луча и линзовое фокусирующее устройство дл  ввода лазерного излучени  в световод, юстировочное средство дл  перемещени  по трем ос м входного торца световода, расположенного перпендикул рно к продольной оси световода, экран, установленный по ходу луча, последовательно отраженного от входного торца световода и делител  луча, отличающеес  тем, что делитель луча установлен с возможностью его введени  и выведени  к оси световода, между делителем луча и экраном размещено линзовое устройство отображени  на рассто нии, до экрана, обеспечивающем резкое изображение входного торца световода на экране при установке входного торца световода на рассто нии до линзового фокусирующего устройства, обеспечивающем диаметр лазерного излучени  на торце световода меньше диаметра сердечника световода, но больше диаметра лазерного излучени  в плоскости перет жки.
2.Способ юстировки и контрол  положени  входного торца волоконного световода , по которому ввод т лазерное излучение в световод посредством установленных по ходу луча делител  луча и линзового фокусирующего устройства, проецируют два изображени  входного
рафиолетовом и инфракрасных диапазонах, при этом экран должен быть выполнен из материалов, чувствительных в указанных диапазонах, Экран можно, например, заменить Чипом СЧД.
(56) Авторское свидетельство СССР № 1238569, кл. G 02 В 6/00, 1988.
5
0
5
0
5
0
торца световода на экран, установленный по ходу луча, последовательно отраженного от входного торца световода и делител  луча, выполн ют позиционирование входного торца световода с помощью юстиро- вочнога средства до получени  двух концентрических изображений, первое из которых получают за счет отраженного от входного торца световода излучени , отличающийс  тем, что делитель луча до позиционировани  входного торца ввод т на пути прохождени  лазерного излучени , проецирование изображени  входного торца на экране выполн ют посредством линзового устройства отображени , установленного между экраном и делителем луча на рассто нии от экрана, обеспечивающем резкое изображение входного торца световода на экране при установке входного торца световода на рассто нии до линзового фокусирующего устройства, обеспечивающем диаметр лазерного излучени  на входном торце световода меньше диаметра сердечника световода, но больше диаметра лазерного из лучени  в плоскости перет жки, позиционировани  входного торца световода выполн ют до получени  резких изображений, при этом второе изображение большего диаметра и меньшей  ркости, чем первое, получают за счет отраженного от выходного торца световода излучени .
1
2t
m
uu т i 11
ПП MM
4.
13 I
d1B
3
.
КД
rr
/ 1
Г-zz
SU904831463A 1989-10-03 1990-10-02 Устройство дл ввода лазерного излучени в волоконный световод и способ юстировки и контрол положени входного торца волоконного световода RU2004005C1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH359389 1989-10-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2004005C1 true RU2004005C1 (ru) 1993-11-30

Family

ID=4259335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904831463A RU2004005C1 (ru) 1989-10-03 1990-10-02 Устройство дл ввода лазерного излучени в волоконный световод и способ юстировки и контрол положени входного торца волоконного световода

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5117474A (ru)
EP (1) EP0421929B1 (ru)
JP (1) JP3225275B2 (ru)
AT (1) ATE101927T1 (ru)
CA (1) CA2026594C (ru)
DD (1) DD298164A5 (ru)
DE (1) DE59004677D1 (ru)
DK (1) DK0421929T3 (ru)
ES (1) ES2049961T3 (ru)
RU (1) RU2004005C1 (ru)
UA (1) UA32511C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560745C1 (ru) * 2014-04-23 2015-08-20 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Устройство ввода лазерного излучения в торец оптического элемента
RU2758775C1 (ru) * 2021-02-02 2021-11-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет" Способ ввода мощного многомодового импульсного лазерного излучения в световод и устройство для его реализации

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04146411A (ja) * 1990-10-09 1992-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd ファイバコリメータの製造方法
JP3365598B2 (ja) * 1995-08-31 2003-01-14 富士通株式会社 光モジュール組立体の製造方法および製造装置
EP0961140A1 (en) * 1998-05-27 1999-12-01 Corning Incorporated Method and apparatus for aligning optical waveguide arrays
US20010030789A1 (en) * 1999-05-27 2001-10-18 Wenbin Jiang Method and apparatus for fiber optic modules
US7116912B2 (en) 1999-05-27 2006-10-03 Jds Uniphase Corporation Method and apparatus for pluggable fiber optic modules
ES2204237B1 (es) * 2001-05-25 2005-04-16 Manuel Gonzalez Perez Recipiente para almacenamiento de material genetico.
US8837883B2 (en) * 2011-09-23 2014-09-16 Alcon Research, Ltd. Shaping laser beam launches into optical fibers to yield specific output effects
CN104730655B (zh) * 2015-03-27 2017-01-04 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光学器件及收发一体光器件
CN112230348B (zh) * 2020-10-23 2022-04-19 深圳赛意法微电子有限公司 一种全自动光纤耦合对准装置及光纤耦合对准方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1130802B (it) * 1980-04-23 1986-06-18 Cselt Centro Studi Lab Telecom Sistema ottico ad alta efficienza di accoppiamento in particolare per dispositivi di misura della attenuazione di fibre ottiche mediante retrodiffusione
JPS6139006A (ja) * 1984-07-31 1986-02-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバの励振方法およびその装置
DK158169C (da) * 1987-08-31 1990-09-03 Dantec Elektronik Med Indkoblingsmanipulator for laserlys til en optisk fiber
US4840450A (en) * 1988-02-03 1989-06-20 General Electric Company Apparatus and method for optical fiber end positioning for laser injection
DE3831839A1 (de) * 1988-09-20 1990-03-29 Standard Elektrik Lorenz Ag Optischer sende- und/oder empfangsbaustein

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560745C1 (ru) * 2014-04-23 2015-08-20 Акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" Устройство ввода лазерного излучения в торец оптического элемента
RU2758775C1 (ru) * 2021-02-02 2021-11-01 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет" Способ ввода мощного многомодового импульсного лазерного излучения в световод и устройство для его реализации

Also Published As

Publication number Publication date
UA32511C2 (ru) 2001-02-15
DD298164A5 (de) 1992-02-06
EP0421929A1 (de) 1991-04-10
US5117474A (en) 1992-05-26
ES2049961T3 (es) 1994-05-01
ATE101927T1 (de) 1994-03-15
DE59004677D1 (de) 1994-03-31
EP0421929B1 (de) 1994-02-23
JPH03144517A (ja) 1991-06-19
CA2026594C (en) 2003-06-03
CA2026594A1 (en) 1991-04-04
DK0421929T3 (da) 1994-03-28
JP3225275B2 (ja) 2001-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5408553A (en) Optical power splitter for splitting high power light
EP0046593A1 (en) Beam delivery apparatus
RU2004005C1 (ru) Устройство дл ввода лазерного излучени в волоконный световод и способ юстировки и контрол положени входного торца волоконного световода
US5760905A (en) Distance measuring apparatus
KR900007290B1 (ko) 다수의 타게트 탐지 시스템 및 방법
US5410398A (en) Automatic boresight compensation device
US5014621A (en) Optical target detector
US6040566A (en) Device to control the aiming and focusing of laser systems on a target
EP0100921A2 (en) Apparatus and method for testing lens structure
US3844660A (en) Method and apparatus for aligning an interferometer mirror
US3721488A (en) Focusing arrangment for afocal telescopes
Holdener et al. Beam control and diagnostic functions in the NIF transport spatial filter
US5265179A (en) Method of manufacturing fiber-optic collimators
US6486942B1 (en) Method and system for measurement of a characteristic of lens
GB2212040A (en) Light aiming device for medical or dental X-ray equipment
GB2089061A (en) Optical fibre-beam expander alignment testing
JPS57197511A (en) Focusing device for binocular stereoscopic microscope
US4850668A (en) Gyroptic visual couplers
JPH05150145A (ja) 光フアイバへのレーザ光入射方法
JPS61161781A (ja) レ−ザ−調整装置
US4958909A (en) Method of adjusting light source position in convergence device employing spheroidal mirror
US5812585A (en) Method and arrangement for adjusting a mirror to a laser resonator
RU1821315C (ru) Способ ретуши дефекта и устройство дл его осуществлени
KR0177091B1 (ko) 근적외선 광학계의 정렬장치 및 방법
SU1652953A1 (ru) Способ юстировки торца волоконного световода

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091003