[发明专利]高功率激光耦合器及其装配方法

说明书

本申请公开了高功率激光耦合器，包括激光输入系统和激光输出系统，两者可拆卸地连接在一起；激光输入系统和激光输出系统均采用水冷散热的方式，激光输入系统的输入光纤与激光输出系统的输出光纤的纤芯直径不同，第一准直透镜组件与第二准直透镜组件相对且间隔设置，所述第一准直透镜组件将所述第一端帽出射的发散光聚合成一束平行准直光，所述第二准直透镜组件接收所述平行准直光束，聚合成一束聚焦光并经所述第二端帽耦合入所述输出光纤。由此，当本申请的高功率激光耦合器应用到半导体激光器时，可实现了光纤芯径的变化，提高了半导体激光器的应用场景。

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其涉及一种高功率激光耦合器及其装配方法。

背景技术

当前半导体激光器作为最具发展前景的激光器，由于激光输出模式太大，不能广泛的应用于高功率激光切割等应用，大大制约了半导体激光器的发展。

发明人在实现本申请的过程中发现，现有技术中的半导体激光器输出的激光快轴和慢轴的发散角差异比较大，光斑需要整形才能耦合到光纤中，在此过程中很难将高功率的激光完全耦合进纤芯比较细的光纤内，只能耦合进较粗的光纤内。另外现有技术中的大部分光纤激光器的光纤输出类型是固定的，其功能也就被限定，由于输出光纤纤芯固定，激光输出模式比较单一，从而影响激光切割或焊接不同板材或不同厚度的型材的效果。

发明内容

本申请根据现有技术的半导体激光器将高功率的激光较难完全耦合进纤芯比较细的光纤，以及光纤激光器的光纤输出类型固定、纤芯固定带来激光输出模式较为单一的技术问题，提出高功率激光耦合器及其装配方法。

本申请的一个或者多个实施例公开了一种高功率激光耦合器，包括激光输入系统和与所述激光输入系统可拆卸连接的激光输出系统；

所述激光输入系统包括输入光纤、套设在所述输入光纤上为其提供第一水冷通道的第一水冷件、用于固定所述输入光纤和第一水冷件的第一光纤固定件、输入镜筒和一端与所述输入光纤熔接且另一端靠近用于消像差的第一准直透镜组件的第一端帽，所述第一端帽和第一准直透镜组件分别固定在所述输入镜筒内的两端；

所述激光输出系统包括输出光纤、套设在所述输出光纤上为其提供第二水冷通道的第二水冷件、用于固定所述输出光纤和第二水冷件的第二光纤固定件、输出镜筒和一端与所述输出光纤熔接且另一端靠近用于消像差的第二准直透镜组件的第二端帽，所述第二端帽和第二准直透镜组件分别固定在所述输出镜筒内的两端；

所述输入光纤与输出光纤的纤芯直径不同，所述第一准直透镜组件与所述第二准直透镜组件相对且间隔设置，所述第一准直透镜组件将所述第一端帽出射的发散光聚合成一束平行准直光，所述第二准直透镜组件接收所述平行准直光束，聚合成一束聚焦光并经所述第二端帽耦合入所述输出光纤。

其中，所述激光输入系统还包括第一挡光件和第一光阑；所述第一水冷件内设有所述第一水冷通道，所述第一水冷件收容于所述第一光纤固定件的第一容置腔内，所述第一水冷件的一端与所述第一容置腔的侧壁固定，所述第一水冷件与所述第一光纤固定件内均设有收容空间，所述第一挡光件插入所述第一光纤固定件的收容空间内并伸出到所述第一水冷件的收容空间内；所述第一水冷件的远离第一挡光件的一端与所述输入镜筒固定；所述输入镜筒远离所述第一挡光件的一侧内固定所述第一准直透镜组件；所述第一光阑设置于所述输入镜筒内靠近所述第一水冷件的一侧，所述第一光阑设有第一光阑孔；所述第一端帽呈阶梯状，固定在输入镜筒内及在所述第一光阑远离所述第一水冷件的一侧，其阶梯向所述第一水冷件方向凸起；所述输入光纤依次穿设所述第一水冷件、第一挡光件、输入镜筒和第一光阑孔与所述第一端帽的阶梯凸起处熔接在一起；