[实用新型]激光光纤耦合装置

说明书

本实用新型为激光耦合器结构的改进，属激光技术领域。

无论是激光器的光纤输出、还是用半导体激光泵浦光纤激光器，都存在有空间激光与单模光纤的耦合，这种耦合不仅要求有高精度和高耦合效率，而且还应具有调节的方便和稳定性。现有技术中是依靠在底座上设置一只带有光纤夹具的三维精密调整架来完成耦合，它是通过调整光纤来适应空间激光，由于该装置过于简单，而且要求三维调整架非常精密，其调整操作极不容易掌握，全凭经验不方便调整，不仅对耦合效率和精度有影响，而且稳定性也没有保障。

本实用新型的目的在于提供一种激光光纤耦合装置，使之能完成激光光束与单模光纤之间的耦合，具有高效耦合、精度高、调整简便、稳定性好的优点。

本实用新型所设计的激光光纤耦合装置的结构为，在底座同一轴线的前端设置有二维调整架，后端设置带有光纤夹具的三维精密调整架；二维调整架的前端为二维可调件连接固定框，其能分别活络连接圆柱形光栏和平凹透镜，二维调整架的后端为不可调件连接固定框，其能分别活络连接半圆柱形光栏和显微物镜镜头。其各件与二维调整架活络连接可采用螺纹连接；在平凹透镜表面制有光学增透膜。

由于本实用新型所设计的激光光纤耦合装置使用二个光栏的同轴调整来实现耦合光束的准直同轴，使耦合光束的同轴调整简化且准确；并用平凹透镜与显微物镜镜头构成的复合透镜来实现激光光束与单模光纤的耦合，用透镜的调整来降低机械精密调整的精度要求，从而使所设计的激光光纤耦合装置具有耦合效率高、调整简单、精度高、稳定性好的优点，其适用于各种激光束与光纤之间的耦合。

附图为本实用新型所设计激光光纤耦合装置的结构示意图，图中1为圆柱形光栏，2为平凹透镜，3为二维调整架，4为半圆柱形光栏，5为显微物镜镜头，6为光纤夹具，7为单模光纤，8为底座，9为三维精密调整架。

以下结合附图详细说明本实用新型的使用及使用效果。

参见附图，本实用新型所设计的激光光纤耦合装置的安装使用为，在同一底座固定设置二维调整架和带有光纤夹具的三维精密调整架，并使二个调整架同轴；在二维调整架前端以螺纹将圆柱形光栏连接于二维可调连接框内，在二维调整架后端以螺纹将半圆柱形光栏连接于固定框架内；利用空间光束借助半圆柱光栏缺口观察，调整二维调整架使二个光栏同轴，并使通过的光束与光纤头准直同轴，再将二个光栏分别取下，在其相应位置分别装置连接平凹透镜和显微物镜镜头，调整三维调整架使单模光纤头在显微镜镜头的焦点位置，再二维调整平凹镜，即完成空间激光与单模光纤的高效耦合。其耦合效率可达60％以上。所设计耦合装置中平凹透镜和显微物镜其焦距等参数的选择，应与激光波长及光纤芯径相适应，同样平凹透镜表面的光学增透膜也与激光波长相适应。

根据光学成像的原理，在平凹透镜的焦距为f₁、显微物镜镜头的焦距为f₂时，如果f₁/f₂=K，其像点位移的变化量与K成正比，即可以要求三维机械调整的精度降低K倍时，仍能达到已有技术的耦合效果，换句话说，使用本实用新型时若使三维机械调整达到原来的精度要求，则会比原来的精度提高K倍。这样借助光学成像的方法虽降低机械系统的调整精度要求，但使装置的整体精度得到提高，故使耦合效率得到提高，也使稳定性大为增加，同时调整方法也大为简化。