[发明专利]一种可调式光纤准直系统

说明书

本发明公开一种可调式光纤准直系统，包括镜筒，所述镜筒内依次设置有分光组件、偏振组件、放大组件、转向组件和汇聚组件；所述分光组件的入射端连接光纤入射端口，所述分光组件的出射端设有接收窗口；所述光纤入射端口的入射角度可调；所述偏振组件包括多个波片，每个波片均具有独立的调节机构；所述转向组件相对于系统的距离和角度可调；所述汇聚组件与放大组件之间的距离可调。本发明既能够调节出射光能量并使出射光为标准的圆偏光且减小系统的横向尺寸，又具有多组件独立可调的功能，改善系统的准直性能。

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，尤其涉及一种高准直性、结构紧凑、光束质量优异且出射光斑能量和偏振态可调的光纤准直系统及其调试方法，具体为一种可调式光纤准直系统。

背景技术

随着激光和光纤相关技术快速发展，激光器相关产品日渐成熟、商用化程度不断提高。由于光纤激光的光能量集中、方向性和单色性好等特点，光纤激光在各行各业中的应用越来越普遍，在工业生产和科学研究中，人们希望光纤激光经过准直后的光能量和偏振态可调，且机械结构能够更加紧凑，目前市场上现有的光纤激光准直器结构多为直筒的准直系统，无偏振态的设计需求，且设计的口径较小，直筒式设计导致的系统总长过长也大大限制了准直系统在工业生产和科学研究中的应用。

公开号CN110174775A的中国专利于2019年8月27日公开了一种可调式光纤准直系统，激光光源连接光纤发出的激光经过所述光纤准直系统后出射准直光，所述光纤准直系统包括镜筒和依次设置在所述镜筒内的1/2波片、偏振分光棱镜、1/4波片、平凹透镜、反射镜和双胶合透镜，所述1/2波片用于旋转改变入射光偏振态，所述偏振分光棱镜用于改变出射光能量，所述1/4波片用于旋转改变出射光偏振态，经过所述的1/2波片、偏振分光棱镜和1/4波片之后的出射光经平凹透镜扩束后，由所述反射镜发射到双胶合透镜，然后由所述双胶合透镜进行准直。该专利申请可以调节出射光能量并使出射光为标准的圆偏光，同时通过转角设计减小了系统的横向尺寸，但是其偏振组件调节不便，且转向组件不可调，限制了系统的应用范围。

因此，本发明提供一种可调式光纤准直系统，既能够调节出射光能量并使出射光为标准的圆偏光且减小系统的横向尺寸，又具有多组件独立可调的功能。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种可调式光纤准直系统，该系统内多组件独立可调，扩大了系统的可应用范围。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种可调式光纤准直系统，包括镜筒，所述镜筒内依次设置有分光组件、偏振组件、放大组件、转向组件和汇聚组件；所述分光组件的入射端连接光纤入射端口，所述分光组件的出射端设有接收窗口；所述光纤入射端口的入射角度可调；所述偏振组件包括多个波片，每个波片均具有独立的调节机构；所述转向组件相对于系统的距离和角度可调；所述汇聚组件与放大组件之间的距离可调。

上述技术方案中，通过分光组件与偏振组合改变入射光偏振态与出射光能量分布，通过放大组件与汇聚组件对光纤发出的光进行放大和准直，通过转向组件改变光线的传播方向，实现出射光能量可调且出射光为标准的圆偏光，并且减小了系统的横向尺寸。另外，光纤入射端口可调，能够改变光的入射角度；偏振组件内的每个波片独立可调，使偏振态调制操作可便捷；转向组件与系统之间的相对距离和角度均可调，能够实现光斑任意角度的设计；汇聚组件与放大组件之间的距离可调，能够改善准直性能。

作为进一步的技术方案，所述调节机构包括行星齿轮组，每个行星齿轮组装入一波片；相邻两行星齿轮组之间通过螺纹连接。

进一步地，所述偏振组件设有两组行星齿轮组，一组装配1/2波片，另一组装配1/4波片。

作为进一步的技术方案，所述镜筒内与偏振组件相对应的位置设有机架和端盖，所述行星齿轮组装配于机架和端盖之间；所述行星齿轮组包括设置在最外端的调节环及设置在调节环与波片之间的导向轮。