[发明专利]一种可调光纤准直系统

权利要求书

1.一种可调光纤准直系统，包括单模光纤、气体环境和气敏材料薄膜，还包括准直器件；

所述单模光纤作为所述可调光纤准直系统的前端尾纤；所述单模光纤的出射端与所述准直器件的入射端相连接；

所述准直器件为渐变折射率棒透镜或者渐变折射率光纤中的一种；所述准直器件的入射端面相对于横截面倾斜；

当所述准直器件为渐变折射率棒透镜时，在所述单模光纤的部分表面镀有所述气敏材料薄膜；

当所述准直器件为渐变折射率光纤时，在所述单模光纤的部分表面或所述渐变折射率光纤的部分表面镀有所述气敏材料薄膜；

所述气体环境是一个充满气体的密封容器，将镀有所述气敏材料薄膜的镀膜部分光纤置于所述气体环境内；所述气体环境中的气体与所述气敏材料薄膜发生化学反应生成化合物，使得所述气敏材料薄膜产生形变；所述气敏材料薄膜与镀有所述气敏材料薄膜的光纤的部分表面之间的剪应力使得光纤发生轴向形变，从而使得激光光束的光程发生改变，由此改变准直器件的出射光的发散角。

2.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，所述气体环境中的气体具体为氢气或氢气与氮气的混合气体；所述气敏材料薄膜具体为氢敏材料薄膜。

3.如权利要求2所述可调光纤准直系统，其特征是，所述氢敏材料薄膜具体为钯合金薄膜。

4.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，所述气体环境内的气体的分压是可调的，通过调节所述气体的分压调节所述激光光束的光程，最终调节出射光的发散角。

5.如权利要求4所述可调光纤准直系统，其特征是，所述气体环境内的气体分压的调节方法包括：调节所述气体环境的容积和通过注入或吸出所述气体。

6.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，所述渐变折射率棒透镜或者渐变折射率光纤的入射端面相对于其横截面倾斜的角度范围为0°～16°。

7.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，当所述准直器件为渐变折射率棒透镜时，所述渐变折射率棒透镜的长度在四分之一节距的奇数倍的基础上有毫米量级的误差容忍；当所述准直器件为渐变折射率光纤时，所述渐变折射率光纤的长度任意。

8.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，所述单模光纤出射端端面与所述准直器件的入射端端面为轴向装配连接方式，所述连接方式为采用光纤连接器连接、胶合连接或熔接中的一种。

9.如权利要求8所述可调光纤准直系统，其特征是，当所述准直器件为渐变折射率棒时，所述准直器件与所述单模光纤之间的轴向装配的误差限制在毫米量级以内；当所述准直器件为渐变折射率光纤时，所述准直器件与所述单模光纤之间的轴向装配的误差无限制。

10.如权利要求1所述可调光纤准直系统，其特征是，通过改变镀有所述气敏材料薄膜的镀膜部分的膜厚度、所述镀膜部分的长度、所述气体的气压大小和所述气体气压的调节精度中的一种或多种，来调节所述可调光纤准直系统的精度。