[发明专利]一种高耦合效率的光纤激光调试装置及调试方法

说明书

本发明公开了一种高耦合效率的光纤激光调试装置及调试方法，其用于将激光器射出的激光耦合到一激光加工头上的光纤芯径中，其包括45°反射镜、耦合镜组、内设有光纤的双头QBH光纤接头、激光加工头、观察镜组、平行光管以及一光源，所述观察镜组用于观察通过所述45°反射镜反射过来的水平光线成像，所述平行光管位于所述45°反射镜的另一侧且与所述耦合镜组同轴设置，所述耦合镜组位于将光束聚焦到所述双头QBH光纤接头虚拟焦点的位置，所述光源设置在所述激光加工头的焦点位置。本发明能够有效的、安全的将激光器发射出来的激光束精准的耦合到小直径光纤芯径中，且耦合效率高达95％以上。

【技术领域】

本发明属于激光耦合调试技术领域，特别是涉及一种高耦合效率的光纤激光调试装置及调试方法。

【背景技术】

激光加工在制造业中的应用越来越广泛，如激光切割、激光焊接等，激光加工设备其原理是利用一激光发生装置发射出一束激光，然后将其耦合到一光纤中，再将光纤端部的接头插入到激光加工头中，通过光纤将激光束引入激光加工头中，再经过准直、聚焦射到工件表面实现切割或焊接。其中，光纤接头起到了非常重要的作用。在使用前，需要将激光光束通过一耦合镜组通过耦合调试耦合到光纤芯径中才能实现正常传输与精准控制；由于光纤直径较小，传统的耦合调试方法是直接在激光加工头的焦点位置设置一个光功率计，然后调节耦合镜组的三维调节机构，当光功率计检测到的最大功率时，则调试成功；但随着科技的发展，高功率激光的需求越来越多，光纤芯径直径越来越小，上述调试方法只能适用于300um以上的光纤，对于50～300um的光纤，该方法则不适用，因为稍有偏差，激光束就会将光纤烧毁。因此，如何将激光束耦合到一个如此小直径的光纤芯径中成为了一大难题。

因此，需要提供一种新的高耦合效率的光纤激光调试装置及调试方法来解决上述问题。

【发明内容】

本发明的主要目的之一在于提供一种高耦合效率的光纤激光调试装置，能够有效的、安全的将激光器发射出来的激光束精准的耦合到小直径光纤芯径中，且耦合效率高达95％以上。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种高耦合效率的光纤激光调试装置，其用于将激光器射出的激光耦合到一激光加工头上的光纤芯径中，其包括45°反射镜、耦合镜组、内设有光纤的双头QBH光纤接头、激光加工头、观察镜组、平行光管以及一光源，所述观察镜组用于观察通过所述45°反射镜反射过来的水平光线成像，所述平行光管位于所述45°反射镜的另一侧且与所述耦合镜组同轴设置，所述耦合镜组位于所述双头QBH光纤接头的虚拟焦点位置，所述光源设置在所述激光加工头的焦点位置。

进一步的，所述激光器与所述耦合镜组位于所述45°反射镜的同一侧且呈90°分布。

进一步的，所述激光器与所述45°反射镜之间设置有一准直镜组；所述激光器射出的发散光经过所述准直镜组形成准直平行光，然后通过所述45°反射镜反射至所述耦合镜组中，经过所述耦合镜组将其聚焦到所述双头QBH光纤接头中。

进一步的，所述观察镜组位于所述准直镜组与所述45°反射镜之间。

进一步的，所述双头QBH光纤接头其中一端的QBH光纤接头与所述耦合镜组同轴设置，另一端的QBH光纤接头插接在所述激光加工头顶部的QBH光纤接口中。

进一步的，所述45°反射镜的一面镀有激光反射膜，另一面为石英抛光面；所述45°反射镜镀有激光反射膜的一面朝所述激光器和所述耦合镜组设置；所述45°反射镜的石英抛光面朝所述平行光管设置。

进一步的，所述光源与所述平行光管的颜色不同。

进一步的，所述观察镜组包括将所述45°反射镜反射过来的光束进行转向的三棱镜、焦距可调的变焦镜组、聚焦镜、分划板以及可轴向移动的目镜。

进一步的，所述观察镜组的放大倍率为4～8倍，所述目镜的轴向调节范围大于等于15mm。