一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，在激光傳輸光纖靠近輸出端的光纖內(nèi)包層上的正向和反向設(shè)置正向光纖耦合結(jié)構(gòu)和反向光纖耦合結(jié)構(gòu)，反向光纖耦合結(jié)構(gòu)將反向包層的反饋光耦合進(jìn)入反向耦合探測(cè)光纖，正向光纖耦合結(jié)構(gòu)將正向的包層光耦合進(jìn)入正向耦合探測(cè)光纖，反向耦合探測(cè)光纖、正向耦合探測(cè)光纖分別連接一個(gè)光電探頭裝置，兩個(gè)光電探頭裝置內(nèi)的光電探頭通過(guò)各自的信號(hào)線(xiàn)與信號(hào)處理電路相連，信號(hào)處理電路輸出端輸出報(bào)警信號(hào)或相關(guān)光信號(hào)。本發(fā)明在通光雙包層光纖纖芯進(jìn)行激光傳輸同時(shí)，能有效對(duì)在內(nèi)包層傳輸?shù)陌鼘庸饧跋到y(tǒng)外反射進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的反饋光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到對(duì)于激光傳輸?shù)陌鼘庸β时O(jiān)控及對(duì)激光傳輸系統(tǒng)保護(hù)作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)在通光雙包層光纖纖芯進(jìn)行激光傳輸?shù)耐瑫r(shí)，能有效對(duì)于在內(nèi)包層傳輸?shù)陌鼘庸庖约凹す鈧鬏斚到y(tǒng)外反射進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的反饋光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到對(duì)于激光傳輸?shù)陌鼘庸β时O(jiān)控及對(duì)激光傳輸系統(tǒng)的保護(hù)作用，屬于高功率激光光纖傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]相較于傳統(tǒng)的空間激光傳輸，激光的光纖傳輸可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的遠(yuǎn)距離柔性傳輸，所以激光光纖傳輸系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于激光加工工業(yè)領(lǐng)域。激光光束經(jīng)過(guò)光纖傳輸后輸出，通過(guò)光束整形后，作用于工件表面，利用激光的高能達(dá)到對(duì)工件進(jìn)行加工的目的。激光光纖傳輸系統(tǒng)中激光從傳輸光纖一段輸出。
[0003]對(duì)于大部分采用光纖傳輸?shù)募す馄?，使用的激光傳輸光纖為雙包層光纖，激光在纖芯中傳輸。但是由于激光發(fā)生部分或者傳輸系統(tǒng)與激光發(fā)生部分耦合的原因，實(shí)際在激光光纖傳輸系統(tǒng)中，不僅在光纖纖芯有激光傳輸，同時(shí)在此雙包層傳輸光纖的內(nèi)包層中存在包層光傳輸。這種不在纖芯傳播的包層光，會(huì)極大的影響激光光纖傳輸系統(tǒng)輸出的光束質(zhì)量，同時(shí)影響傳輸系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
[0004]在激光傳輸系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，激光照射在工件表面，由于光路可逆原理，被加工工件表面反射的激光在傳輸系統(tǒng)輸出孔徑范圍內(nèi)的，會(huì)沿光路反向進(jìn)入系統(tǒng)形成反饋光，方向與纖芯激光輸出方向相反。這種反饋光對(duì)激光傳輸系統(tǒng)以及前段的激光發(fā)生部分會(huì)產(chǎn)生不利的影響。由于光纖內(nèi)包層直徑遠(yuǎn)大于纖芯直徑，所以反饋光大多數(shù)都存在于激光傳輸系統(tǒng)傳輸光纖內(nèi)包層中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的為了對(duì)影響激光光纖傳輸系統(tǒng)的包層光和反饋光進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光纖傳輸系統(tǒng)使用情況的實(shí)時(shí)跟蹤及保護(hù)，而提出的一種激光傳輸系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，包括:兩個(gè)光電探頭裝置、信號(hào)處理電路、傳輸光纖、正向耦合探測(cè)光纖、反向耦合探測(cè)光纖，其特征在于:在激光傳輸光纖靠近輸出端的光纖內(nèi)包層上的正向和反向設(shè)置正向光纖I禹合結(jié)構(gòu)和反向光纖I禹合結(jié)構(gòu)，反向光纖耦合結(jié)構(gòu)將反向包層的反饋光耦合進(jìn)入反向耦合探測(cè)光纖，正向光纖耦合結(jié)構(gòu)將正向的包層光耦合進(jìn)入正向耦合探測(cè)光纖，反向耦合探測(cè)光纖、正向耦合探測(cè)光纖分別連接一個(gè)光電探頭裝置，兩個(gè)光電探頭裝置內(nèi)的光電探頭通過(guò)各自的信號(hào)線(xiàn)與信號(hào)處理電路相連，信號(hào)處理電路輸出端輸出報(bào)警信號(hào)或相關(guān)光信號(hào)。通過(guò)正向耦合探測(cè)光纖、反向耦合探測(cè)光纖將包層光信號(hào)輸入光電探頭，利用光電探頭將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入信號(hào)處理電路，達(dá)到對(duì)正向包層光和反向包層的反饋光監(jiān)控的目的。當(dāng)監(jiān)控到的包層光功率到達(dá)報(bào)警功率時(shí)，信號(hào)處理電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的功能。
[0008]所述的正向光纖耦合結(jié)構(gòu)就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，正向耦合探測(cè)光纖輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向一致；正向耦合探測(cè)光纖與傳輸光纖內(nèi)包層I禹合后，正向傳輸?shù)陌鼘庸鈱⒀豂禹合方向部分I禹合入正向I禹合探測(cè)光纖。
[0009]所述的反向光纖耦合結(jié)構(gòu)就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，反向耦合探測(cè)光纖輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向相反，反向耦合探測(cè)光纖與傳輸光纖內(nèi)包層耦合后，在包層中反向傳輸?shù)姆答伖鈱⒀伛詈戏较虿糠竹詈先敕聪蚵视砗咸綔y(cè)光纖。
[0010]本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下有益效果:本發(fā)明在激光傳輸光纖內(nèi)包層上設(shè)置光纖耦合結(jié)構(gòu)，將反向包層的反饋光及正向的包層光分別耦合進(jìn)入反向光纖探測(cè)光纖和正向耦合探測(cè)光纖，利用光電探頭達(dá)到對(duì)正向包層光和反向包層的反饋光監(jiān)控的目的從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光纖傳輸系統(tǒng)的保護(hù)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)的示意圖；
[0012]圖2為包層光耦合部分示意圖；
[0013]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0014]I為激光傳輸系統(tǒng)出光部分的輸出端，2為去除涂覆層的傳輸光纖，3為帶涂覆層的傳輸光纖，4為反向光纖f禹合結(jié)構(gòu),5為正向光纖I禹合結(jié)構(gòu),6為反向I禹合探測(cè)光纖,7為正向耦合探測(cè)光纖，8為反饋包層光光電探頭裝置，9為正向包層光光電探頭裝置，10為正向包層光光電探頭裝置信號(hào)線(xiàn)，11為反饋包層光光電探頭裝置信號(hào)線(xiàn)，12為信號(hào)處理電路，13為信號(hào)處理電路輸出端，14為光電探頭。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1所示，一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，包括:兩個(gè)光電探頭裝置(8，9)、信號(hào)處理電路12、傳輸光纖3、正向耦合探測(cè)光纖7、反向耦合探測(cè)光纖6，其特征在于:在激光傳輸光纖3靠近輸出端I的光纖內(nèi)包層上的正向和反向設(shè)置正向光纖率禹合結(jié)構(gòu)5和反向光纖f禹合結(jié)構(gòu)4,反向光纖f禹合結(jié)構(gòu)4將反向包層的反饋光f禹合進(jìn)入反向率禹合探測(cè)光纖6，正向光纖耦合結(jié)構(gòu)5將正向的包層光耦合進(jìn)入正向耦合探測(cè)光纖7，反向耦合探測(cè)光纖6、正向耦合探測(cè)光纖7分別連接一個(gè)光電探頭裝置，兩個(gè)光電探頭裝置(8，9)內(nèi)的光電探頭14通過(guò)各自的信號(hào)線(xiàn)(10，11)與信號(hào)處理電路12相連，信號(hào)處理電路12輸出端13輸出報(bào)警信號(hào)或相關(guān)光信號(hào)。通過(guò)正向耦合探測(cè)光纖、反向耦合探測(cè)光纖將包層光信號(hào)輸入光電探頭，利用光電探頭將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸入信號(hào)處理電路，達(dá)到對(duì)正向包層光和反向包層的反饋光監(jiān)控的目的。當(dāng)監(jiān)控到的包層光功率到達(dá)報(bào)警功率時(shí)，信號(hào)處理電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的功能。
[0017]如圖2所示，在激光傳輸光纖3靠近輸出端I的去除涂覆層的傳輸光纖2的內(nèi)包層上設(shè)置正向光纖I禹合結(jié)構(gòu)5和反向光纖I禹合結(jié)構(gòu)4,所述的正向光纖f禹合結(jié)構(gòu)5就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，正向耦合探測(cè)光纖7輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向一致；正向耦合探測(cè)光纖7與傳輸光纖3內(nèi)包層耦合后，正向傳輸?shù)陌鼘庸鈱⒀伛詈戏较虿糠竹詈先胝蝰詈咸綔y(cè)光纖7 ;所述的反向光纖耦合結(jié)構(gòu)4就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，反向耦合探測(cè)光纖6輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向相反，反向I禹合探測(cè)光纖6與傳輸光纖內(nèi)包層I禹合后，在包層中反向傳輸?shù)姆答伖鈱⒀豂禹合方向部分I禹合入反向I禹合探測(cè)光纖6。由于I禹合方向不同，正向包層光幾乎不會(huì)耦合進(jìn)入反饋光的反向耦合探測(cè)光纖6。同理，反向包層的反饋光也幾乎不耦合進(jìn)入正向耦合探測(cè)光纖7。所以?xún)煞N探測(cè)信號(hào)不會(huì)發(fā)生干擾。
[0018]通過(guò)正向耦合探測(cè)光纖7將包層光信號(hào)輸入光電探頭裝置9內(nèi)，通過(guò)反向耦合探測(cè)光纖6將反向包層的反饋光信號(hào)輸入光電探頭裝置8內(nèi)，在電探頭裝置9和電探頭裝置8裝置均安裝有探頭14內(nèi)，利用探頭14將探測(cè)光纖收集的包層光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，分別通過(guò)信號(hào)線(xiàn)(10，11)輸入信號(hào)處理電路12。從信號(hào)處理電路12的輸出端13能輸出報(bào)警信號(hào)或相關(guān)光信號(hào)。
[0019]當(dāng)正向光纖耦合結(jié)構(gòu)5相連的光電探頭裝置9的探頭14探測(cè)到的光信號(hào)大于報(bào)警信號(hào)閾值時(shí)，信號(hào)處理電路12通過(guò)輸出端13發(fā)出包層光報(bào)警信號(hào)，提示報(bào)警。當(dāng)反向光纖耦合結(jié)構(gòu)4相連的光電探頭裝置8的探頭14探測(cè)到的光信號(hào)大于報(bào)警信號(hào)閾值時(shí)，信號(hào)處理電路12通過(guò)輸出端13發(fā)出包層光報(bào)警信號(hào)，提示報(bào)警。
【權(quán)利要求】
1.一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，包括:兩個(gè)光電探頭裝置、信號(hào)處理電路、傳輸光纖、正向耦合探測(cè)光纖、反向耦合探測(cè)光纖，其特征在于:在激光傳輸光纖靠近輸出端的光纖內(nèi)包層上的正向和反向設(shè)置正向光纖I禹合結(jié)構(gòu)和反向光纖I禹合結(jié)構(gòu)，反向光纖耦合結(jié)構(gòu)將反向包層的反饋光耦合進(jìn)入反向耦合探測(cè)光纖，正向光纖耦合結(jié)構(gòu)將正向的包層光耦合進(jìn)入正向耦合探測(cè)光纖，反向耦合探測(cè)光纖、正向耦合探測(cè)光纖分別連接一個(gè)光電探頭裝置，兩個(gè)光電探頭裝置內(nèi)的光電探頭通過(guò)各自的信號(hào)線(xiàn)與信號(hào)處理電路相連，信號(hào)處理電路輸出端輸出報(bào)警信號(hào)或相關(guān)光信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的正向光纖耦合結(jié)構(gòu)就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，正向耦合探測(cè)光纖輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向一致；正向耦合探測(cè)光纖與傳輸光纖內(nèi)包層I禹合后，正向傳輸?shù)陌鼘庸鈱⒀豂禹合方向部分I禹合入正向I禹合探測(cè)光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可監(jiān)控包層光及反饋光的激光光纖傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述的反向光纖耦合結(jié)構(gòu)就是在靠近激光輸出光纖的輸出端涂覆層及外包層去除處理成為裸纖，反向耦合探測(cè)光纖輸出方向與激光傳輸系統(tǒng)出光方向相反，反向耦合探測(cè)光纖與傳輸光纖內(nèi)包層I禹合后，在包層中反向傳輸?shù)姆答伖鈱⒀豂禹合方向部分I禹合入反向I禹合探測(cè)光纖。
【文檔編號(hào)】G02B6/24GK104297845SQ201410539741
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】李榕, 閆大鵬, 李成, 李立波, 施建宏 申請(qǐng)人:武漢銳科光纖激光器技術(shù)有限責(zé)任公司