[发明专利]一种万瓦级可调节的光纤连接器

说明书

本发明公开了一种万瓦级可调节的光纤连接器，包括：耦合器外壳；耦合器外壳两端安装有光纤连接头，每个光纤连接头上安装有光纤母头；耦合器外壳内设有两个耦合镜片和调节机构；调节机构用于实现：任一耦合镜片上下运动、上下俯仰、左右运动、左右摆动、前后运动的五维调节；或，一耦合镜片上下运动、上下俯仰、前后运动的三维调节和另一耦合镜片左右运动、左右摆动、前后运动的三维调节。本发明通过调节机构可实现镜片的五维调节，使得激光光束更好的耦合光纤，提高了其耦合效率；通过水冷结构，来实现耦合镜片的散热；用于大功率连续激光耦合，器件可以拆卸维护，具有调整方便，温湿度监测，结构紧凑，使用方便灵活，能耦合20KW的激光。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种万瓦级可调节的光纤连接器。

背景技术

由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。激光在军事上除用于通信、夜视、预警、测距等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入实用。

随着激光技术的飞速发展，大功率激光器在工业与国防等领域有着广泛的应用，是现代激光材料加工、激光再制造、国防安全领域中必不可少的核心组件。在大功率激光器飞速发展的今天，为了让激光能更加方便、灵活的使用，现在的标准是使用光纤光缆将大功率激光从激光器传输到工作设备上，而光纤到光纤的耦合需要大功率光纤连接器来实现。

光纤连接器件的作用是一根光纤中的光最大限度地传到另一光纤中，或光信号在不同光纤之间的耦合传递。广义上的连接器分为两种类型：一种为可拆卸型连接器，它被设计成可被连接，必要时又可拆开；另一种为永久型连接器，它被一次型连接使用，不能在拆开后重复使用。连接器的组成部分分为：连接器插头、光缆跳线、转换器、变换器、裸光纤连接器。

现有的光纤连接器因为体积和散热问题，只适合于低功率的光纤到光纤耦合，而无法满足千万瓦级激光的耦合的要求，影响大功率激光器的使用和发展。对于大功率下的光纤连接通常采用扩束光纤连接器。

扩束光纤连接器是一种非接触式光纤连接器，通常会设置两个透镜及两根光纤，光纤端面一般设置在焦点附近，形成两个明显的平行光准直器，最终光束将得到显著放大，并将放大后的平行光束从一个准直器耦合到另一个准直器中，最终形成光路的有效连接。正是因为光纤束的扩大，因此扩束光纤连接器对于光束的对准要求也将相应降低。一般情况下，扩束光纤连接器的损耗分为两种类型，其一是固定损耗，是由系统自身所用材料、表面处理决定的，包括菲涅耳损耗、球差损耗、吸收损耗等；还有一种损耗是可变损耗，这种情况主要是因为对准误差所产生的，包括径向偏移损耗、纵向偏移损耗以及轴向倾角损耗。其中影响最大的是径向偏移损耗及轴向倾角损耗，虽然扩束光纤连接器的纤芯并不需要直接接触，但是如果透镜和光束出现角度偏转问题仍然会对连接器产生较大的损耗影响。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种万瓦级可调节的光纤连接器。

本发明公开了一种万瓦级可调节的光纤连接器，包括：耦合器外壳；

所述耦合器外壳两端安装有光纤连接头，每个所述光纤连接头上安装有光纤母头；所述耦合器外壳内设有两个耦合镜片和调节机构；

所述调节机构用于实现：

任一所述耦合镜片上下运动、上下俯仰、左右运动、左右摆动、前后运动的五维调节；或，

一所述耦合镜片上下运动、上下俯仰、前后运动的三维调节和另一所述耦合镜片左右运动、左右摆动、前后运动的三维调节。

作为本发明的进一步改进，当所述调节机构用于实现：任一所述耦合镜片上下运动、上下俯仰、左右运动、左右摆动、前后运动的五维调节；

所述调节机构为一套耦合镜片调节机构，所述耦合镜片调节机构包括镜片固定架、镜片调整环、导筒、两个第一微分头和四个第二微分头；