SU1157960A1

SU1157960A1 - Device for admission of laser radiation to optical fibre

Info

Publication number: SU1157960A1
Application number: SU833668447A
Authority: SU
Inventors: В.А. Королев; А.И. Молев
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1986-10-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИЗЛ ЧЕНИЯ ЛАЗЕРА В ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО содержащее держатель оптического локна, цилиндрический корпус, юст ровочное устройство, размещенное 77 /4 / корпусе, и прижимную гайку, контактирзпощую с юстировочньм устройством, отличающеес тем, что, с целью уменьшени потерь излучени и повьшени надежности, в устройство введен щитандрический переходник, в котором закреплены держатель оптического волокна и линза, переходник установлен в юстировочное устройство , выполненное в виде цилиндрической втулки с кольцеобразным шаровым приливом на конце и с кольцевой наружной выемкой в середине, при этом в боковой стенке корпуса напротив кольцевой выемки втулки установлешл винты со стопорными гайками, линза и оптическое волокно расположены соосно , a центр входного сечени волокна находитс в фокусе линзЫ.DEVICE FOR DATA ILD of the laser in FIBER comprising optical Loknya holder, a cylindrical housing, UST rovochnoe device arranged 77/4 / housing, and the clamping nut, kontaktirzposchuyu with yustirovochnm device, characterized in that, in order to reduce radiation losses and povsheni reliability , a shchandrich adapter is inserted into the device, in which the holder of the optical fiber and the lens are fixed, the adapter is installed in an adjustment device made in the form of a cylindrical sleeve with ring-shaped tide ball on the end and with an outer annular recess in the middle, while in the side wall of the casing opposite the annular sleeve recess ustanovleshl screws with lock nuts, the lens and the optical fiber are coaxially disposed, a center section of the input fiber is in the focus of the lens.

Description

Изобретение относитс к волоконной оптике, а именно к конструкции ввода излучени лазера, преимущественно мощного, в оптическое волокно,The invention relates to fiber optics, in particular, to the design of inputting a laser radiation, preferably high-power, into an optical fiber,

Известно . устройство дл ввода мощного излучени лазера в оптическое волокно. Устройство имеет втулку с зафиксированными внутри линзой и входной частью оптического волокна , которые расположены друг относительно друга с большой точностью так, что коллимированный пучок излучени , падающий соосно на линзу, фокусируетс соосно в центр входного торца оптического волокна. Втулка вставлена в цилиндрический переходник , монтируемый на лазере соосно с его оптической осью излучени . На практике различные экземпл ры лазеров дают излучение, направление распространени которого в каждом случае неидентичное. В услови х серийного производства дл соосного выставлени цилиндрического переходника относительно оптической оси лазера необходимо проведение юстировочных манипул ций, непредусмотренных в данной конструкции.It is known. a device for inputting high-power laser radiation into an optical fiber. The device has a sleeve with a lens fixed inside and an input part of the optical fiber, which are positioned relative to each other with great precision so that the collimated radiation beam incident coaxially on the lens is focused coaxially into the center of the input end of the optical fiber. The sleeve is inserted into a cylindrical adapter mounted on a laser coaxially with its optical axis of radiation. In practice, different lasers produce radiation, the direction of propagation of which in each case is nonidentical. Under batch production conditions, coaxial alignment of the cylindrical adapter with respect to the laser optical axis requires adjustment manipulations that are not provided for in this design.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс устройство дл ввода излучени лазера в оптическое волокно, содержащее держатель с оптическим волокном, линзу , цилиндрический корпус, юстировочное устройство, размещенное в этом корпусе, и прижимную гайку, контактирующую с юстировочным устройством.Closest to the proposed technical solution is a device for introducing laser radiation into an optical fiber, comprising a holder with optical fiber, a lens, a cylindrical body, an alignment device housed in this body, and a clamping nut in contact with the alignment device.

Недостатками этого устройства вл ютс большие потери излучени при вводе в оптическое волокно и его сравнительно низка надежность. При недостаточно точной установке указанного устройства относительно лазера возможно угловое несовпадение оси пучка лазерного излучени и оптической оси линзы.The disadvantages of this device are large radiation losses when inputted into the optical fiber and its relatively low reliability. If the specified device is not sufficiently accurate relative to the laser, angular mismatch of the axis of the laser beam and the optical axis of the lens is possible.

Целью изобретени вл етс уменьшение потерь излучени и повышение надежности устройства.The aim of the invention is to reduce radiation losses and increase device reliability.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройство дл ввода излучени лазера в оптическое волокно, содержащее держатель оптического волокна, линзу, цилиндрический корпус, юстировочное устройство, размещенное в корпусе, и прижимную гайку, контактирующую с юстировочным устройством, введен цилиндрический переходник, в котором закреплены держатель оптического волокна и линза, переходник установлен в юстировочное устройство, которое вьтолненов виде цилиндрической втулки с кольцеобразным шарбвымThis goal is achieved by the fact that a device for inserting laser radiation into an optical fiber containing an optical fiber holder, a lens, a cylindrical body, an adjustment device housed in the body, and a clamping nut in contact with the alignment device is inserted a cylindrical adapter in which the optical holder fiber and lens, adapter is installed in the adjustment device, which is made in the form of a cylindrical sleeve with a ring-shaped ball

приливом на конце и с кольцевой наружной выемкой в середине, при этом в боковой стенке корпуса напротив кольцевой выемки втулки установлены винты со стопорными гайками, линзаthe tide at the end and with the annular outer groove in the middle, while in the side wall of the housing opposite the annular notch of the sleeve there are screws with lock nuts, a lens

и оптическое волокно расположены соосно , а центр входного сечени волокна находитс в фокусе линзы.and the optical fiber is aligned, and the center of the input section of the fiber is in the focus of the lens.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе.The drawing shows the proposed device in section.

5 Устройство имеет держатель 1 с оптическим волокном 2, центр входного сечени которого с большой (микронной ) точностью совпадает с точкой фокуса линзы 3, цилиндрический корпус 4, юстнровочное устройство 5 и прижимную гайку 6. Держатель 1 с оптическим волокном 2 и линза расположены соосно в цилиндрическом переходнике 7, вставленном в юстировочное5 The device has a holder 1 with optical fiber 2, the center of the entrance section of which with a large (micron) accuracy coincides with the point of focus of the lens 3, the cylindrical body 4, the adjusting device 5 and the clamping nut 6. The holder 1 with optical fiber 2 and the lens are aligned coaxially cylindrical adapter 7 inserted in the adjustment

5 устройство 5, выполненное в виде5 device 5, made in the form

цилиндрической втулки, на внешней боковой поверхности которой в средней части имеетс кольцева выемка 8, на одном конце вьтолнен кольцеобразньйa cylindrical sleeve, on the outer side surface of which in the middle part there is an annular recess 8, at one end there is a ring-shaped

Q прилив 9 с шаровой поверхностью, :контактирующей с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 4, а на другом конце - фланец 10 дл захвата прижимной гайкой 6, жестко соедин ющий переходник 7 с юстировочным устройством 5 .V В боковую поверхность корпуса 4 вкручены винты 11 со стопорными гайками 12, взаимодействующие своими концами 13 с кольцевой выемкой 8 и расположенные,наприме1 радиально попарно,перпендикул рно друг другу, а на его торце закреплен кольцевой фиксатор 14, контактирующий с торцовой поверхностью прилива 9. Закрепление держател 1, линзы 3, кольцевого фиксатора 14 и в целом устройства может быть вьтолнено соответственно вкладышем 15, кольцом 16, винтами 17 и 18.Q tide 9 with a spherical surface: in contact with the inner cylindrical surface of the housing 4, and at the other end - a flange 10 for gripping the pressure nut 6, rigidly connecting the adapter 7 with the adjustment device 5 .V The screws 11 with the stop screws are screwed into the lateral surface of the housing 4 nuts 12, interacting with their ends 13 with an annular recess 8 and located, for example, radially in pairs, perpendicular to each other, and on its end there is an annular retainer 14 in contact with the end surface of the tide 9. They hold Eating 1, the lenses 3, the ring retainer 14 and the device as a whole can be made, respectively, by the liner 15, the ring 16, the screws 17 and 18.

Устройство работает следующим об-The device works as follows:

® разом..® at once ..

Сборку, содержащую корпус 4 и юстировочное устройство 5, устанавливают приблизительно на оптической оси лазера и закрепл ют относительно него с помощью винтов 18. В юстировочное устройство 5 вставл ют переходник 7, где его закрепл ют прижимной гайкой 6. Перемещением вин31 тов 11 осуществл ют угловое вращение юстировочного устройства 5 относительно центра сферической поверхности прилива 9 по двум взаимно перпендикул рным координатам. В момент углового совпадени оптической оси лин зы 3 с осью пучка лазерного излучени происходит попадание и эффективный ввод излучени в оптическое волокно 2. Фиксаци достигнутой ориентации юстировочного устройства 5 осуществл етс за счет вкручивани винтов 17 и стопорени гаек 12. Точность ввода лазерного излучени в оптическое волокно (и соответствующие потери) контролируетс стандартным измерителем по достижению максимального уровн мощности излучени на выходе оптического волокна 2. В устройствах ввода лазерного излучени апертуры оптического волокна и линзы должны быть согласованы, т , е 604 при соосном расположении последних излучение попадает на плоскость торца оптического волокна (относительно нормали) под углом, не превышающим соответствукмций угол полного внутреннего отражени излучени в оптическом волокне. При угловом несовпадении оси пучка лазера и оптической оси линзы потери излучени возрастают и возможен выход из стро входной части оптического волокна. В данном устройстве вращение юстировочного устройства при угловом несовпадении оси пучка лазера и оптической оси линзы не ведет к-увеличению угла падени излучени относительно нормали к плоскости торца оптического волокна . Ввод излучени в оптическое волокно происходит с минимальными rto Мер ми , так как угол падени лазерного излучени на торец оптического волокна не превышает апертурного угла оптического волокна.The assembly, comprising the housing 4 and the adjustment device 5, is installed approximately on the optical axis of the laser and is fixed relative to it with screws 18. The adapter 7 is inserted into the adjustment device 5, where it is secured with a pressure nut 6. Moving the screws 11, 11 is carried out rotation of the adjustment device 5 relative to the center of the spherical surface of the tide 9 in two mutually perpendicular coordinates. At the time of angular coincidence of the optical axis of the lens 3 with the axis of the laser beam, the radiation enters and effectively enters the optical fiber 2. The achieved orientation of the alignment device 5 is achieved by screwing the screws 17 and locking the screws 12. The accuracy of introducing the laser radiation into the optical fiber (and the corresponding losses) is monitored by a standard meter to achieve the maximum radiation power level at the output of the optical fiber 2. In the laser radiation input devices an The optical fiber and lens spectra should be matched, i.e., e 604 with coaxial arrangement of the latter, the radiation hits the plane of the end of the optical fiber (relative to the normal) at an angle not exceeding the corresponding angle of total internal reflection of the radiation in the optical fiber. With an angular mismatch of the axis of the laser beam and the optical axis of the lens, the radiation loss increases and the input part of the optical fiber may fail. In this device, the rotation of the adjustment device with an angular mismatch between the axis of the laser beam and the optical axis of the lens does not lead to an increase in the angle of incidence of the radiation relative to the normal to the plane of the end of the optical fiber. Radiation is introduced into the optical fiber with minimal rto measures, since the angle of incidence of the laser radiation on the end of the optical fiber does not exceed the aperture angle of the optical fiber.

Claims

A DEVICE FOR INPUTING LASER RADIATION INTO AN OPTICAL FIBER, comprising an optical fiber holder, a cylindrical body, and an Justice. a mounting device placed in the housing and a clamping nut in contact with the adjustment device, characterized in that, in order to reduce radiation losses and increase reliability, a cylindrical adapter is inserted into the device, in which the optical fiber holder and lens are fixed, the adapter is installed in the adjustment device made in the form of a cylindrical sleeve with an annular spherical tide at the end and with an annular external recess in the middle, while in the side wall of the housing opposite the annular recess of the sleeve screws with lock nuts are inserted, the lens and the optical fiber are aligned, and the center of the input section of the fiber is in the focus of the lens.

SU - 1157960