[发明专利]一种多模光纤耦合系统

权利要求书

1.一种多模光纤耦合系统，其特征在于，包括激光光源、耦合透镜、多模光纤；所述耦合透镜设于所述激光光源和所述多模光纤之间，所述多模光纤其与所述耦合透镜连接的一端设有光纤准直器；所述耦合透镜的进光端和出光端中的至少一端具有自由曲面，所述进光端或出光端具有自由曲面时且具有至少一个自由曲面，使得激光光源发出的不同角度的光线经所述耦合透镜准直耦合进入所述多模光纤的光纤准直器；进入所述光纤准直器的光线耦合进入多模光纤并在纤芯中心轴处汇聚成一条焦线; 所述耦合透镜是由至少一个自由曲面和至少一个辅助面构成的单个耦合透镜; 所述耦合透镜满足非成像光学方法和下述方程组设计而成：

其中为一种异型光源的配光曲线，表示光源发光面半球的空间角参数，为目标的能量分布， 确定了目标点在空间中的位置， 表示光学算符，分别表示折射率和自由曲面；表示目标能量分布与光源配光曲线之间的映射关系，满足主光轴对准重合关系和 能量守恒关系的约束；

根据异型方向映射关系，选择非成像光学中ODE、剪裁法、流线法、SMS方法中的一种求异型特征曲线；

自由曲面按照异型特征曲线根据张量积方法构造生成。

2.根据权利要求1所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于，所述激光光源为半导体激光器或光纤激光器。

3.根据权利要求2所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于，所述激光光源光型为快慢轴异型光型。

4.根据权利要求1所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于，所述多模光纤为纤芯直径50um、62.5um、100um中的一种光纤。

5.根据权利要求4所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于，所述多模光纤折射率为阶跃型或梯度型。

6.根据权利要求4所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于，所述光纤准直器为已针对光源波长优化的C-lens或G-lens光纤准直器。

7.根据权利要求1所述的一种多模光纤耦合系统，其特征在于， 所述激光光源、所述耦合透镜与所述光纤准直器在沿中心光轴对准后通过夹具固定连接封装。