[实用新型]提高激光直写光功率的合束光纤、光纤接头及接头结构

说明书

本实用新型公开了一种提高激光直写光功率的合束光纤、光纤接头及接头结构，属于激光直接成像技术领域，包括由若干路光纤组成的光纤束，光纤束截面呈长条状，且其长、宽分别小于与其配合的光棒接触端面的长、宽。本实用新型在保证光纤束出光口的边缘落在与其配合的光棒端面内时，可支持的光纤路数大于采用类圆形分布的光纤束可支持的光纤路数，提升了单支激光器支持的激光管的路数，间接地提升了激光器的光功率，延长了与之配合的光学器件的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及激光直接成像技术领域，特别涉及一种提高激光直写光功率的合束光纤、光纤接头及接头结构。

背景技术

由于激光二极管在快慢轴方向分布不均匀，即在快轴方向（垂直于p-n结方向）的发光尺寸较小，在慢轴方向（平行于p-n结方向）的发光尺寸较大。所以通常将激光二极管输出光束耦合进入光纤，使输出光斑的光强分布变得均匀，改善光束质量，称其为激光二极管光纤耦合技术。

在激光直接成像领域中，使用的激光器模块多数是激光二极管光纤耦合阵列模块，在该阵列模块上接入一根多光纤的合束光纤，通过合束光纤将光引入到光学系统中。光学系统的前端为保证光投射到DMD芯片上，一般使用复眼或细长的准直。传统的合束光纤呈类圆形，出光斑点亦为类圆形分布，如图1所示。

但在实际应用中，这种类圆形的合束光纤在激光直接成像中存在的缺陷在于：（1）合束光纤直径较大，但与合束光纤配合的准直内部的光棒结构一般较薄，以105um/125um的光纤为例，一种比较常用的准直，其光棒的厚度为1.3毫米，传统光纤束光纤数超过66路时，光纤束出光口的边缘就容易落在光棒的外部，不仅容易导致光能量的额外损失，也容易加速光棒透光率的衰减。（2）圆形的出光口使得能量非常集中，如若光纤端面稍有不洁，容易导致局部温度过高，烧损光纤出光口或烧损接头结构。（3）由于光纤出光口的光能量相对集中，光均匀性的调节难度较大，使用复眼结构虽然有利于提高光均匀性，但成本较高，光能量损失也较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述背景技术中的缺陷，提高激光直写光功率。

为实现以上目的，一方面，采用一种提高激光直写光功率的合束光纤，包括由若干路光纤组成的光纤束，光纤束截面呈长条状，且其长、宽分别小于与其配合的光棒接触端面的长、宽。

进一步地，若干路光纤交错排布或规则排布。

进一步地，所述光纤束截面呈长方形或椭圆形。

第二方面，采用一种提高激光直写光功率的光纤接头，包括网纹螺母和与准直接口配合连接的插芯接头，准直接口与网纹螺母螺纹连接并固定插芯接头，插芯接头固定有光纤束，所述光纤束为上述的合束光纤，所述插芯接头的出光口为长条状，所述出光口的长、宽分别小于与其配合的光棒接触端面的长、宽。

进一步地，所述插芯接头设置有第一防呆结构，以使所述出光口正投影在与其配合的光棒接触端面内。

进一步地，所述第一防呆结构为在所述插芯接头侧面沿轴向方向设置的标识线。

进一步地，所述第一防呆结构为在所述插芯接头侧面沿轴向开设的卡槽或卡块。

进一步地，所述插芯接头为长方体以作为所述第一防呆结构。

第三方面，采用一种与上述光纤接头适配的接头结构，包括底座、滑动件和插头，滑动件连接于底座和插头之间，滑动件和底座为滑动连接，插头设有用于容纳所述光纤接头的空腔。

进一步地，所述空腔设置有所述第二防呆结构，第二防呆结构与所述插芯接头的第一防呆结构配合使所述出光口正投影在与其配合的光棒接触端面内。

进一步地，所述第二防呆结构为在所述空腔内侧面沿轴向方向设有的卡块或卡槽，以与所述插芯接头侧面设置的卡槽或卡块相互嵌合使所述端面开口正投影在所述光棒接触的端面内。