[发明专利]一种光纤激光耦合器

说明书

本发明提供一种光纤激光耦合器，包括：激光输入光缆、激光整形耦合装置及多光束模式传能光纤；多光束模式传能光纤包括：圆形纤芯和环形纤芯，每个环形纤芯与圆形纤芯同轴；圆形纤芯与环形纤芯之间设置有掺氟层，相邻环形纤芯之间也设置有掺氟层；激光整形耦合装置的可调整准直透镜组和可调整聚焦透镜组可在激光整形耦合装置的壳体内沿激光光束的方向水平移动；激光整形耦合装置用于将激光输入光缆输入的激光光束耦合输入至多光束模式传能光纤中的不同纤芯中，获取不同光束模式的输出激光光束。本发明实施例提供的光纤激光耦合器，通过激光整形耦合装置结合多光束模式传能光纤的不同纤芯结构，可独立实现不同光束模式之间的实时切换。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域，更具体地，涉及一种光纤激光耦合器。

背景技术

随着光纤激光器在民用工业、国防工业、以及医疗行业的运用逐渐增多，光纤激光器技术在近些年也有着飞速的发展，尤其是高功率光纤激光器在工业加工领域展现出独有的优势。目前已广泛应用于金属板材的切割，但同时在焊接、熔覆、清洗等领域都展现出巨大的潜力。但随着光纤激光器运用覆盖的领域的增多，对其光束模式的多样性也提出的更多的要求。

目前，市场上大部分光纤激光器输出光束模式基本上都是高斯型或类高斯型，但高斯型或类高斯型光束的运用范围有极大的局限性。例如，高斯型光束在厚板的切割中并不适用，而平顶光束却表现出较好的厚板切割能力；此外在需要进行激光打孔时，环形光束又表现出独特的优势。为了获取不同光束模式的光束，在实际应用中，需要进行复杂空间光学变换，从而要求每一种光束都需要对应一台激光器，这大大增加了使用成本和系统复杂度。因此，能够提供多种光束模式并且可以独立实现不同光束模式之间的实时切换的光纤激光器成为本领域最为迫切的技术需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光纤激光耦合器。

本发明实施例的一方面提供一种光纤激光耦合器，包括：激光输入光缆、激光整形耦合装置及多光束模式传能光纤，其中，多光束模式传能光纤为同轴多芯光纤，包括：位于轴心部位的圆形纤芯和至少两个环形纤芯，每个环形纤芯与圆形纤芯同轴；圆形纤芯与相邻的环形纤芯之间设置有掺氟层，每两个相邻的环形纤芯之间也设置有掺氟层。激光输入光缆一端连接激光器，另一端连接激光整形耦合装置。激光整形耦合装置包括可调整准直透镜组和可调整聚焦透镜组；其中，可调整准直透镜组和可调整聚焦透镜组可在激光整形耦合装置的壳体内沿激光光束的方向水平移动；激光整形耦合装置用于将激光输入光缆输入的激光光束耦合输入至多光束模式传能光纤中的不同纤芯中，获取不同光束模式的输出激光光束。

本发明实施例提供的光纤激光耦合器，通过激光整形耦合装置将激光器发射的激光光束，耦合输入至多光束模式传能光纤中的不同纤芯中，获取不同光束模式的激光光束，可独立实现将输出激光光束在不同光束模式之间的实时切换，且结构较为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1(a)为现有技术中标准传能光纤的结构示意图及其折射率分布图；

图1(b)为本发明实施例提供的光纤激光耦合器中的一种多光束模式传能光纤的结构示意图及其折射率分布图；

图2为本发明实施例提供的光纤激光耦合器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光纤激光耦合器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一光纤激光耦合器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的光纤激光耦合器将聚焦后的圆形激光进行耦合实现的光束模式控制图；