[发明专利]一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统及其反馈方法

说明书

本发明公开了一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统及其反馈方法，包括聚焦透镜、光电探测器、耦合接头以及功率计，安装于光闸上。平行光束经过聚焦透镜变成会聚光束，通过调节聚焦透镜的位置，使会聚光束耦合进入耦合接头输入端中，通过传输光纤传输，由耦合接头输出端输出激光。耦合时，在耦合接头的输入端会有散射光生成，光电探测器将散射光信号转化为电信号，通过电信号的反馈可以判断耦合效率的高低。这种光路耦合反馈方法可以使光路耦合调节变得更加快速准确，有助于提高光纤激光器用光闸的耦合效率以及使用便捷性。

技术领域

本发明属于光纤激光器用器件领域，具体涉及一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统及其反馈方法。

背景技术

光纤激光器是所有固态激光器之中最稳定和易于使用的，现已成为切割、钻孔和焊接等加工的首选。光纤激光器用光闸可以使某种单一的光纤能量得到放大，使得一台激光器可以成为多个工作单元的功率源，能够明显降低用户的设备成本。除了能够保护传输光纤及激光器之外，光闸还能让用户方便快捷地使用具有不同芯径的操作光纤。随着国内光纤激光器的发展和应用，尤其是高功率光纤激光器的国产化，市场上对于光闸的需求日益加大，目前国际上生产光纤激光器用光闸的公司主要有瑞典的Optoskand和美国的IPG，国内还没有成熟的光闸产品。

现有的空间-光纤耦合技术，大多采用功率计探测输出功率作为耦合的反馈信号，根据输出功率大小对光路进行耦合调节，这种方法需要全程使用功率计探测输出功率值，速度慢，效率低下，且占用空间，不适用于工业加工中，并且随着激光器功率的不断提升，功率计的示数精度降低，无法进一步提高耦合效率，这些问题都需要解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统及其反馈方法，解决了传统耦合反馈中操作效率低下、占用空间和精度不高等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统，包括聚焦透镜、光电探测器、耦合接头和功率计；共光轴依次设置聚焦透镜、耦合接头和功率计，其中聚焦透镜位于平行光束的正前方，耦合接头包括依次连接的耦合接头输入端、传输光纤、耦合接头输出端；光电探测器对准耦合接头输入端，聚焦透镜将平行光束会聚，形成会聚光束，会聚光束通过耦合接头输入端，进入传输光纤中，通过耦合接头输出端出射，被功率计吸收。

一种基于光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统的反馈方法，方法步骤如下：

步骤1、组装光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统，达到预对准状态，转入步骤2；

步骤2、输入激光，观察光电探测器的反馈信号，调节聚焦透镜，使得光电探测器的反馈信号达到最小值，转入步骤3；

步骤3、观察功率计示数，计算光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统的耦合效率，如果效率低于理论值，转入步骤1。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）使用端面散射光作为耦合反馈信号，操作方便；（2）光电探测器安装于光闸内部，体积小，成本低，不占用额外空间；（3）当反馈信号大于光闸系统设定的阈值时，激光器自动关闭，有利于保护耦合接头、光闸以及激光器，提高使用安全性；（4）光电探测器灵敏度高，能够对系统调节做出快速响应，使光闸耦合调节更加快速；（5）使用光电探测器的信号作为反馈信号，更加准确，有利于提高光闸的耦合效率。

附图说明

图1为本发明一种光纤激光器用光闸的光路耦合反馈系统的示意图。

图2为本发明传输光纤的端面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。