[实用新型]用于可见光波段的光纤LD耦合结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光领域，尤其涉及将激光器发射的激光经过光学系统变换后耦合进入光纤传输的耦合器件，特别是针对可见光波段的光纤LD耦合器件。

背景技术

光纤耦合激光器是一种将激光器发射的激光经过光学系统变换后耦合进入光纤传输的器件。由于目前激光显示、医疗等领域的发展，使得人们对于可见光波段的光纤耦合激光器的需求日益增加。但是由于用于可见光波段的光纤其纤芯直径仅有几个微米，导致接收光纤纤芯处的功率密度过高，从而在长期使用及制作过程中由于光纤端面易受到杂质污染或磨损，杂质在吸收大量光能后实质上会发生烧焦的小爆炸，光纤端面将出现不平整的凹点，光传输变得不均匀，使得纤芯极易被烧坏，从而降低了系统的长期可靠性。已有中国专利公开号为：CN 1438503A的专利中对这一问题进行了详细的阐述，并提出了一种解决方案。该方案的光纤耦合结构，是将一个单模光纤在轴向与第二个没有纤芯也没有光功率的光学上均匀的玻璃光纤熔接在一起，后者的尺寸长度使从纤芯传播经过的光在其间发散并以直线方式通过，而不接触到第二根光纤的侧壁。第二根光纤被光学耦合到一个自聚焦透镜。单模光纤和第二根光纤具有相同的直径并且装在一个套管里。在该方案中，光进入到无芯光纤或者是其它光介质时不会碰到管壁，不会像光纤一样在里面有全反射发生，因此其主要是增加光进入光纤时的面积，光斑模式不会出现变化。

实用新型内容

本实用新型提出另外一种方案，既使光纤端面接收面积增大，同时还伴随模式的改变。

本实用新型的具体技术方案是：

用于可见光波段的光纤LD耦合结构，包括：

一个带有较大纤芯的和纤芯包层的第一光纤(101)，

一个带有较小纤芯的和纤芯包层的第二光纤(102)，

在同一轴向上，所述的第一光纤(101)的端面(S1)和相对的第二光纤(102)端面(S2)熔接成一体，且第一光纤(101)的长度为mm量级，能保证光通过时只有几个低阶模式出现。

进一步的，所述的第一光纤(101)的纤芯包层外径与所述的第二光纤(102)的纤芯包层外径相等。

进一步的，所述的第一光纤(101)的纤芯包层与所述的第二光纤(102)的纤芯包层外套接入一个毛细管套(201)，所述的毛细管套(201)的内径与所述的第一光纤(101)和第二光纤(102)的纤芯包层外径相等。

所述的第一光纤(101)是单模光纤或者保偏光纤。所述的第二光纤(102)是smf-28e光纤或者多模光纤。

所述的光纤LD耦合结构前设有激光器(301)和光学透镜组(302)，激光器(301)发出的激光经过光学透镜组(302)变换的光束入射进入所述的光纤LD耦合结构的前端面(S3)。

本方案中在单模光纤前熔接的一段mm数量级的smf-28e光纤或者多模光纤，光进入到这里面后，会像普通光纤一样发生全反射，同时有光斑模式的变化，又由于长度比较短，主要还是以几个低阶模式为主，这样与单模光纤熔接后，高斯模式的能量就直接进入到单模光纤中，因此它不仅增加光进入光纤时的面积，而且起到了改变光斑模式的作用，另外对LD耦合来说，灵敏度大大降低。

附图说明

图1a是第一光纤和第二光纤的示意图；

图1b是第一光纤和第二光纤熔接在一起的示意图；

图2是本实用新型的优选实施例的示意图；

图3是本实用新型的应用示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型的具体方案就是在可见光波段的单模光纤或者保偏光纤的一端的轴向上熔接一段mm数量级的smf-28e光纤或者多模光纤制成光纤头，通过增大接收光纤的纤芯直径来降低接收光纤上的功率密度，进而提高了系统的长期可靠性，而且由于通常可见光的LD两个方向的发散角差异较大，往往呈现方形光斑，通过前一段光纤后可以使光斑形状圆化，其中的基模成分会很容易进入到后面的光纤中。