[发明专利]激光耦合光纤的自动调光系统及调光方法

说明书

本发明公开了一种激光耦合光纤的自动调光系统及调光方法，用于调节LD准直透镜以调节激光光束，其包括：三维调节单元，用于调节LD准直透镜在三维空间的位置；成像单元，包括依次设置的会聚元件、光纤面板和光纤准直透镜；分束单元，用于将经过光纤准直透镜准直的激光光束分成两束光；探测单元，包括位置敏感探测器、图像传感器和系统处理器，位置敏感探测器和图像传感器分别用于接收两束光的光斑。本发明激光耦合光纤的自动调光系统通过检测光斑的位置和光斑的尺寸，实现在激光光束传输方向和垂直于激光光束传输方向对LD转轴透镜分别调节，保证LD准直透镜位置的准确性。本发明结构精简，调节方便，降低了系统的复杂度，可以提高调光效率。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种激光耦合光纤的自动调光系统及调光方法。

背景技术

半导体激光器由于体积小、寿命长、覆盖波长范围广等优点，近年来得到了快速发展。随着激光精密加工、激光显示、生物医疗、激光制版直写成像等一系列应用驱动，激光二极管的功率和波长都得到了很大程度拓展，应用越来越广泛。

激光二极管因制造工艺的差异，不同激光器的PN结发光位置有差异，导致激光光束中经过LD准直透镜准直后出射的角度有明显差异，不同出射角度的光经过会聚透镜耦合进光纤时，角度指向性会影响会聚的光斑尺寸及光纤耦合的效率，为了校正和补偿激光光束的角度偏差，一般在光路中设置反射镜进行角度调节，反射镜调节自由度大，且需要调节旋转角度，实施操作中不容易控制，调节复杂。因此，亟需一种调光系统来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构精简、调节方便、效率高激光耦合光纤的自动调光系统。

为了解决上述问题，本发明提供了一种激光耦合光纤的自动调光系统，用于调节LD准直透镜以调节激光光束，包括：

三维调节单元，用于调节LD准直透镜在三维空间的位置；

成像单元，包括依次设置的会聚元件、光纤面板和光纤准直透镜，所述会聚元件用于将LD准直透镜出射的激光光束会聚至所述光纤面板，所述光纤准直透镜用于将从所述光纤面板出射的激光光束准直；

分束单元，用于将经过所述光纤准直透镜准直的激光光束分成两束光；

探测单元，包括位置敏感探测器、图像传感器和系统处理器，所述三维调节单元、位置敏感探测器和图像传感器均与系统处理器电连接，所述位置敏感探测器和图像传感器分别用于接收两束光的光斑；所述系统处理器用于通过所述三维调节单元调节LD准直透镜在垂直于激光光束传输方向所在平面的位置，以调节所述位置敏感探测器上光斑的位置；所述系统处理器还用于通过所述三维调节单元调节LD准直透镜在激光光束传输方向的位置，以调节所述图像传感器上光斑快轴方向的尺寸。

作为本发明的进一步改进，所述三维调节单元包括气动吸嘴和三维移动调节架，所述气动吸嘴用于将LD准直透镜吸附，所述三维移动调节架与气动吸嘴连接并调节气动吸嘴在三维空间的位置，进而调节LD准直透镜在三维空间的位置。

作为本发明的进一步改进，还包括点胶机构，用于在LD准直透镜调节结束后对LD准直透镜进行点胶。

作为本发明的进一步改进，所述点胶机构包括UV点胶器和点胶运动架，所述系统控制器与点胶运动架连接并驱动点胶运动架，所述点胶运动架带动UV点胶器，所述UV点胶器对LD准直透镜的边缘进行点胶。

作为本发明的进一步改进，所述点胶机构包括UV灯和UV灯控制器，所述UV灯控制器与UV灯连接并带动UV灯对点胶位置进行光照固化。

作为本发明的进一步改进，所述LD准直透镜和会聚元件之间还设置有反射镜，所述反射镜用于将LD准直透镜出射的激光光束反射至所述会聚元件。

作为本发明的进一步改进，所述分束单元与图像传感器之间还设置有衰减片，两束光中的一束经过所述衰减片进行衰减后进入所述图像传感器。