[发明专利]一种反馈式传能光纤及光纤传能系统、装置

说明书

本发明实施例提供一种反馈式传能光纤及光纤传能系统、装置，该反馈式传能光纤包括：传感反馈光纤芯和至少一组能量传输光纤芯，能量传输光纤芯用于传输光能量，传感反馈光纤芯用于传递反馈信息，该反馈信息用于表征能量传输光纤芯在传输光能量过程中产生的非线性扰动，实现了对光纤传能过程中产生的非线性扰动的反馈，从而为针对该非线性扰动采取相应的措施以减小传能光纤中非线性效应对高功率激光传输效率的影响奠定了基础。

技术领域

本发明涉及光纤能量传输技术领域，具体涉及一种反馈式传能光纤及光纤传能系统、装置。

背景技术

光纤是一种以高折射率的纯石英材料为纤芯、以低折射率的有机或无机材料为包层的光学纤维，不仅具有传输波长范围宽，适用于紫外到红外波段激光能量传输的特性，又兼备数值孔径大、机械强度高、弯曲性能好和耦合简单等优点，这使得光纤在高功率激光传输系统中的应用具有其他材料不可比拟的优势。采用光纤进行能量传输的设备已经广泛应用于材料表面热处理、激光焊接、激光切割、激光医疗、激光武器等领域，特别适用于诸如强电场、强磁场等环境中电能的传输。

光纤传能实际应用中，对激光的功率和传输效率的要求越来越高，但是当高功率激光在光纤中传输时，会引起光纤内的非线性效应(比如拉曼散射、布里渊散射等)，甚至会发生激光自聚焦现象，引起光纤的激光诱导损伤，从而严重影响光纤对高功率激光的传输效率，极大地限制传能光纤在千瓦级、万瓦级高能传输以及高功率激光系统等方面的应用。如果不对光纤传能过程中光纤内的非线性效应引起的非线性扰动进行反馈，便无法针对该非线性扰动采取相应的措施，以减小传能光纤中非线性效应对高功率激光传输效率的影响。因此，如何实现对光纤传能过程中产生的非线性扰动的反馈，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例提供一种反馈式传能光纤及光纤传能系统、装置，用以实现对光纤传能过程中产生的非线性扰动的反馈。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种反馈式传能光纤，包括：传感反馈光纤芯和至少一组能量传输光纤芯；所述能量传输光纤芯用于传输光能量；所述传感反馈光纤芯用于传递反馈信息，所述反馈信息用于表征所述能量传输光纤芯在传输光能量过程中产生的非线性扰动。

本发明第二方面提供一种光纤传能系统，包括：激光器、光开关、测量模块、处理器和反馈式传能光纤；所述反馈式传能光纤包括：传感反馈光纤芯和至少两组能量传输光纤芯，所述能量传输光纤芯用于传输光能量，所述传感反馈光纤芯用于传递反馈信息，所述反馈信息用于表征所述能量传输光纤芯在传输光能量过程中产生的非线性扰动；所述激光器通过所述光开关连接所述能量传输光纤芯的第一端，每组所述能量传输光纤芯对应一个所述激光器和一个所述光开关，所述处理器的一端连接各组所述能量传输光纤芯对应的光开关，另一端通过所述测量模块连接所述传感反馈光纤芯的第一端；所述测量模块测量所述传感反馈光纤芯中的非线性扰动，生成第一反馈信息，将所述第一反馈信息发送至所述处理器；所述处理器接收所述第一反馈信息，根据所述第一反馈信息对所述光开关进行控制。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述处理器包括：第一判断模块，用于判断所述第一反馈信息对应的第一反馈值是否在第一预设阈值内；第一控制模块，用于当所述第一反馈值超过所述第一预设阈值时，生成所述第一反馈值与所述第一预设阈值的第一差值信息，根据所述第一差值信息控制一个或多个所述光开关断开。