[实用新型]一种消色差的光纤激光耦合系统

说明书

技术领域

本实用新型属于激光应用技术领域，具体涉及一种消色差的光纤激光耦合系统。

背景技术

在激光焊接加工应用中，通常采用光纤实现远距离、低损耗、灵活可靠的激光传输，激光通过光纤耦合镜耦合到光纤中，最后传输到工作台进行激光焊接作业。

由于两种不同波长的光通过非消色差的光纤耦合镜聚焦后，由于存在轴向色差导致红光和激光的焦点不重合，不利于调节光纤耦合镜，导致光纤耦合效率较低。

发明内容：

本实用新型要针对上述背景技术存在的问题，提供一种消色差的光纤激光耦合系统，可消除红光和激光色差，利于调节光纤耦合镜，耦合效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种消色差的光纤激光耦合系统，包括同轴设置的激光器、光纤准直镜、消色差光纤耦合镜，激光器设置在第一光纤前端，第一光纤末端和第二光纤前端之间依次设置光纤准直镜和消色差光纤耦合镜；的光纤准直镜包括两片平凸透镜和一片第一平凹透镜，两片平凸透镜的曲面相对设置，设置在靠近第一光纤末端一侧，的第一平凹透镜设置在消色差光纤耦合镜前端；消色差光纤耦合镜包括双凸透镜和第二平凹透镜，双凸透镜设置在靠近光纤准直镜一侧，第二平凹透镜设置在靠近第二光纤前端的一侧。

较佳地，消色差光纤耦合镜设置在耦合镜调节座上；耦合镜调节座包括用于设置耦合镜的镜筒，镜筒设置在镜座上，镜筒内设有耦合镜挡止结构，耦合镜通过镜筒压圈压紧在镜筒内，镜座上设有镜筒调节机构。

较佳地，镜筒调节机构包括镜座压圈和第一弹簧，镜筒位于镜座外侧端部的外缘设有向镜筒中心处凹陷的台阶结构，第一弹簧的一端抵靠于台阶结构，第一弹簧的另一端抵靠于镜座压圈；还包括用于紧固镜筒的紧固螺钉，镜座上设有供紧固螺钉穿过的紧固螺孔；耦合镜与镜筒压圈之间还设有隔圈。

较佳地，耦合镜调节座上还设有用于连接第二光纤前端的光纤接头。

较佳地，耦合镜调节座上还设有光纤接头调节机构。

较佳地，光纤接头调节机构包括用于压紧光纤接头的接头压圈，接头压圈通过固定螺钉连接于镜座；光纤接头调节机构还包括微调结构，微调结构包括微调螺钉、微调螺孔和弹性调节件，微调螺钉穿过微调螺孔连接光纤接头，弹性调节件设置在微调螺孔位于镜座外部端口处。

较佳地，弹性调节件包括设置在微调螺孔位于镜座外部端口处的第二弹簧座和设置在第二弹簧座中空位置的第二弹簧，微调螺钉穿过位于第二弹簧座中的第二弹簧连接光纤接头。

较佳地，激光器包括1064nm光纤激光器。

较佳地，光纤准直镜的两片平凸透镜和一片第一平凹透镜均为石英材料，折射率为1.4585±0.001，色散系数为67.8±0.5％

较佳地，消色差光纤耦合镜的双凸透镜为冕牌玻璃，折射率为 1.5168±0.001，色散系数为64.2±0.5％，消色差光纤耦合镜的第二平凹透镜为火石玻璃，折射率为1.6727±0.001，色散系数为32.2±0.5％。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用1064nm光纤激光器，激光经过光纤准直镜后准直为平行光，然后经过消色差光纤耦合镜聚焦耦合到光纤芯径中，消色差光纤耦合镜消除了激光和红光的色差，激光和红光焦点重合，易于调节光纤耦合镜装置，提高光纤耦合效率。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图，

图2为本实用新型耦合镜调节座剖面结构示意图，

图3为本实用新型耦合镜调节座正面结构示意图，

图4本实用新型消色差光纤耦合镜的子午面球差曲线图，

图5是本实用新型消色差光纤耦合镜的弧矢面球差曲线图，

图6是本实用新型消色差光纤耦合镜的色差曲线图。

图中：1-镜座，2-镜座压圈，3-镜筒压圈，4-双凸透镜，5-第二平凹透镜，6-隔圈，7-第一弹簧，8-镜筒，9-紧固螺钉，10-调焦螺钉，11-微调螺钉，12-弹簧安装座，13-第二弹簧，14-固定螺钉，15-光纤接头，16-接头压圈，17-光纤接头调节螺钉，18-激光器，19-第一光纤，20-第二光纤，21-光纤准直镜，22-消色差光纤耦合镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。