[发明专利]一种光纤精度调焦耦合装置及装调方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光耦合装置，具体的，涉及一种光纤精密调焦耦合装置及装调方法。

背景技术

在激光行业中，现行的光纤耦合技术普遍存在的问题及缺陷是：

1.在激光光纤耦合技术中，小功率(几瓦——几十瓦级)光纤调焦耦合，常见技术只能进行非定量的目视手控调焦操作，用记录功率输出变化找拐点，凭经验感觉操作；或是用隔圈车配间隔来调焦，不能进行高精密度的精细定量调焦。

2.由前组传递过来准备进行聚焦透镜汇聚的激光束，在光纤激光器中往往是多路激光束，甚至多达近20束高功率激光束，单束激光功率高达60W甚至更高，多路激光束汇聚总功率高达上千瓦，经聚焦于φ0.4mm的石英光纤工作端面上，其功率密度极高，焦点附近温度极高，若接收光纤端面达不到极高精度的调焦位置和正确的端面姿态，使激光能量耦合导入光纤中进行传递，极小的位置误差就会使光纤烧坏；传统的光纤调焦耦合技术不能有效解决这个技术难题，由于达不到必需的调焦耦合精度，极易烧光纤，损坏激光器，且是一种较大的质量事故。

3.传统的光纤调焦耦合技术的耦合效率一般不高，最高见有达到70％的，再想提高存在较大困难，这是由于传统耦合方法的缺点决定的。

4.在实际操作中，由于机械件的加工误差，光学件的误差，装配误差均是不可避免的，实际焦点位置往往偏离原理论的设计位置，传统的光纤调焦耦合方法不能很好的解决这个问题，由于找不到实际焦点的精确位置，往往是不能解决的。

针对现有技术中的相关问题，目前尚未提出有效的解决办法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种光纤精密调焦耦合装置及装调方法，以克服现有技术中的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种光纤精密调焦耦合装置，包括基准平台，所述基准平台上设有2秒自准直仪，所述2秒自准直仪包括分别设置在所述2秒自准直仪前端和后端的物镜和目镜，并且所述2秒自准直仪上设有水平角微动微调旋钮；所述2秒自准直仪的前端设有相匹配的光纤耦合组，所述光纤耦合组连接有相匹配的光源控制盒，其中所述光纤耦合组包括光纤耦合组底板，所述光纤耦合组底板上端设有耦合镜组，所述耦合镜组包括耦合镜组底座和设置在所述耦合镜组底座上端的耦合透镜安装面，所述透镜安装面上设有相匹配的耦合透镜，所述耦合透镜的前端设有光纤工作端面以及与光纤工作端面相匹配的光纤夹持组；并且所述耦合镜组和光纤夹持组分别设有相匹配的水冷制冷装置一和水冷制冷装置二。

进一步的，所述光纤耦合组连接有激光光纤，所述光源控制盒连接有与激光光纤相匹配的红光光源，所述光纤耦合组通过激光光纤和红光光源的相互配合与所述光源控制盒相连接。

进一步的，所述2秒自准直仪上设有相匹配的分划板，所述分划板位于所述物镜的后端以及目镜的前端，所述分划板上设有分划板十字刻线，所述2秒自准直仪上还设有与分划板相配合的照明光源。

进一步的，所述水冷制冷装置一包括设置在耦合镜组后端的透镜组进水管，并且所述耦合镜组的前端设有相匹配的透镜组出水管；

所述水冷制冷装置二包括设置在光纤夹持组后端的光纤组进水管，并且所述光纤夹持组的前端设有相匹配的光纤组出水管。

进一步的，所述2秒自准直仪下端通过调节螺钉连接有相匹配直仪底座，所述直仪底座为三角结构。

进一步的，所述基准平台由双零级花岗岩构成。

一种光纤精密调焦耦合装置的装调方法，包括以下步骤：

步骤1：将2秒自准直仪放置在基准平台上的预计位置处，在所述2秒自准直仪的前端放置预先准备好的0.2秒直角规，通过0.2秒直角规将2秒自准直仪的光轴调整为与所述基准平台平行，使得光轴成为基准轴，然后固定所述2秒自准直仪的姿态；

步骤2：将所述0.2秒直角规撤走，在0.2秒直角规位置处放置光纤耦合组中的光纤耦合组底板、耦合镜组底座以及设置在耦合镜组底座上端的耦合透镜安装面，使得耦合透镜安装面与所述2秒自准直仪对正，在所述耦合透镜安装面内放置预先准备好的平面反射镜，通过平面反射镜将耦合透镜安装面调整为垂直于所述2秒自准直仪的光轴，然后用耦合透镜替换所述平面反射镜，即完成了耦合镜组的装调过程，固定此时所述耦合透镜的姿态；