[发明专利]激光合束系统以及激光复合合束系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术，具体涉及一种激光合束系统以及激光复合合束系统。

背景技术

激光作为一种特殊光源，广泛应用于激光显示、特种照明、生物医疗设备、舞台演示、军警设备等领域。现有技术中，单束激光的能量较为有限，为获取大功率激光，常通过激光合束装置对多个激光进行合束。

现有技术中的激光合束装置包括单波长高功率激光器和多波长复合高功率激光器，其中，单波长高功率激光器多采用半导体激光器空间合束而成，光束质量较差，输出光斑不规则，散斑严重，且受到单波长合光原理和光学合光器件的限制，功率扩展有限。多波长复合高功率激光器，同样多采用半导体激光器空间合束而成，色散严重，光斑不规则，散斑严重，且受到多波长合光器件镀膜和光学合光器件的限制，功率扩展有限。如申请号为201310446965.9，申请公布日为2013.0927，名称为“光纤激光合束器”提供的就是这一种光纤合束装置，其仅经过单次合束混光，效果有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光合束系统以及激光复合合束系统，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光合束系统，包括至少两根输入输入光纤，其特征在于，各所述输入光纤上至少设置有一个拉锥匀化段，在所述拉锥匀化段，各所述输入光纤形成一体式结构；

所述拉锥匀化段包括位于中部的圆筒熔融部和连接于所述圆筒熔融部两端的拉锥圆台部。

上述的激光合束系统，各所述输入光纤的芯径相同或不同。

上述的激光合束系统，所述拉锥部的轴向尺寸所述圆筒熔融部的长度的1.2-2.5倍之间。

上述的激光合束系统，各所述输入光纤上位于所述拉锥匀化段输入端和/或输出端的部位内置有固定插芯。

上述的激光合束系统，各所述输入光纤位于所述拉锥匀化段的两端被限位形成输入光纤束。

上述的激光合束系统，还包括输出光纤，各所述输入光纤的输出端熔融形成一圆台端，所述圆台端与所述输出光纤同轴等径熔接。

上述的激光合束系统，所述输入光纤和输出光纤的尺寸满足以下关系：

D1*NA1≥Sqrt(M)D0*NA0；

其中，M为所述输入光纤的根数，D0为所述输入光纤的芯径，NA0为所述输入光纤的数值孔径，D1为所述输出光纤的芯径，NA1为所述输出光纤的数值孔径。

一种激光复合合束系统，包括至少两个上述的激光合束系统，各所述输出光纤上至少设置有一个拉锥匀化段，在所述拉锥匀化段，各所述输出光纤形成一体式结构；

所述拉锥匀化段包括位于中部的圆筒熔融部和连接于所述圆筒熔融部两端的拉锥圆台部。

在上述技术方案中，本发明提供的激光合束系统，突破空间合束的光学器件限制，极易实现光源小型化和多波长的复合。

同时，多个光纤输入的结构形式，极易实现高功率扩展；经过多次匀化混光处理，极易实现高质量光束的输出，光斑规则，色散和散斑得到很好的控制等。

由于上述激光合束系统具有上述技术效果，包含该激光合束系统的激光复合合束系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的激光合束系统的原理示意图；

图2为本发明另一种实施例提供的激光合束系统的原理示意图；

图3为本发明再一种实施例提供的激光合束系统的原理示意图；

图4为本发明一种实施例提供的激光合束系统的结构示意图；

图5为本发明另一种实施例提供的管夹的部分结构示意图；

图6为本发明再一种实施例提供的板件连接体和压紧件的结构示意图；

图7为本发明一种实施例提供的激光复合合束系统的结构示意图；

图8为本发明另一种实施例提供的激光复合合束系统的部分结构示意图。

附图标记说明：

1、激光发生模块；2、耦合模块；3、输入光纤；4、拉锥匀化段；4.1、圆筒熔融部；4.2、拉锥圆台部；5、输出光纤；6、圆台端。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。