[发明专利]用于产生旋转光束的光纤

说明书

光纤可以包括第一芯、第二芯和围绕第一芯和第二芯的包覆件。第二芯可以位于相对于光纤中心的偏心位置，或者第二芯可以在偏心位置包括方位不均匀部分。第二芯可以沿着光纤的长度围绕光纤的轴线扭转，并且第二芯围绕该轴线扭转可以使得在光纤的第一端射入第二芯的光束在光纤的第二端至少部分转换成旋转光束。

技术领域

本公开总体上涉及光纤和用于产生旋转光束的光纤。

背景技术

光束的光束轮廓对与使用光束进行的材料加工相关的加工性能有显著影响。例如，具有环形光束轮廓的光束能够实现优良的金属切割(例如，通过激光切割系统)。然而，大多数光纤传输光束的光束轮廓相对简单。例如，对于低光束参数产品(low-beam-parameter-product：BPP)激光器(例如，小于或等于约3毫米乘以毫弧度(毫米-毫弧度))的BPP可用于加工薄金属片(例如，厚度小于或等于约3mm的金属片)。作为另一个例子，光束轮廓可以是高BPP激光器的顶帽(有时称为平顶(flattop))轮廓(例如，大于约3毫米的BPP)，其可用于加工厚金属板(例如，厚度大于约3mm的金属板)。

发明内容

根据一些实施方式，光纤可以包括第一芯；第二芯，其中以下至少之一：第二芯相对于光纤的中心处于偏心位置，或者第二芯在相对于光纤中心的偏心位置处包括方位不均匀部分，其中第二芯沿着光纤长度绕光纤的轴线扭转，并且其中第二芯围绕该轴线扭转用于使得在光纤的第一端射入第二芯的光束在光纤的第二端至少部分转换成旋转光束；以及围绕第一芯和第二芯的包覆件。

根据一些实施方式，光束发生器可以包括光纤，所述光纤包括：第一芯；第二芯，其中以下至少之一：第二芯相对于光纤中心处于偏心位置，或者第二芯在相对于光纤中心的偏心位置处包括方位不均匀部分，其中第二芯沿着光纤长度绕光纤的轴线扭转，并且其中第二芯围绕该轴扭转用于使得在光纤的第一端射入第二芯中的光束在光纤的第二端至少部分转换成旋转光束，和包覆件围绕第一芯和第二芯；耦合器，用于在光纤的第一端向光纤的第一芯或光纤的第二芯中的至少一个提供输入光束；以及输出光纤，用于从光纤的第二端接收旋转光束，并基于所述旋转光束产生光输出。

根据一些实施方式，一种方法可以包括通过光纤在光纤的第一端接收输入光束，其中光纤包括第一芯、第二芯和围绕第一芯和第二芯的包覆件，其中以下至少之一：第二芯相对于光纤的中心处于偏心位置，或者第二芯在相对于光纤中心的偏心位置处包括方位不均匀部分，并且其中第二芯沿着光纤的长度围绕光纤的轴线扭转；通过所述光纤将由所述第二芯接收的输入光束至少部分地转换成旋转光束，其中由于所述第二芯绕所述轴线扭转，所述输入光束至少部分地转换成旋转光束；以及通过光纤输出旋转光束。

附图说明

图1A是这里描述的光纤横截面的示例性实施方式的示意图。

图1B是光束发生器的示例性实施方式的示意图，该光束发生器包括如本文所述的具有图1A所示横截面的光纤的示例性实施方式。

图1C是如本文所述的具有图1A所示横截面的光纤的另一示例性实施方式的示意图。

图2是包括光纤的光束发生器的示例性实施方式的示意图，该光纤具有如本文所述的图1A所示的横截面。

图3A是这里描述的光纤横截面的示例性实施方式的示意图。

图3B是光束发生器的示例性实施方式的示意图，该光束发生器包括具有在此描述的图3A所示横截面的光纤。

图4A-4D是这里描述的光纤横截面的示例性实施方式的示意图。

图5A-5C是这里描述的输出光纤的示例性实施方式的示意图。

图6是与产生旋转光束相关的示例过程的流程图。

具体实施方式

示例性实施方式的以下详细描述参考了附图。不同附图中相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。