專利名稱：激光光纖耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
激光光纖耦合器，屬于大功率激光(YAG激光)光纖耦合裝置。
激光光纖耦合器是激光發(fā)生器和激光應(yīng)用元件之間的導(dǎo)光系統(tǒng)，其主要功能是將激光發(fā)生器中產(chǎn)生的激光能量，最大限度地耦合進傳輸光纖中去。
隨著激光技術(shù)的迅猛發(fā)展，YAG激光的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。在工業(yè)上，它用于各種焊接、切割、打孔、刻糟、表面處理等方面，具有獨特的優(yōu)點。在醫(yī)療領(lǐng)域，激光外科學(xué)的臨床應(yīng)用與研究更是日趨成熟。例如六十年代，西德就利用YAG激光成功地切除了胃內(nèi)動脈瘤。七十年代，美國利用YAG激光進行了人體肝臟的無血手術(shù)。目前，我國YAG激光機業(yè)已形成系列化產(chǎn)品，并廣泛用于激光加工、激光醫(yī)療和激光外科手術(shù)等各個方面。然而，現(xiàn)在我國與激光機相配的激光光纖耦合器卻很落后。各種規(guī)格的應(yīng)用元件之間通用性、互換性很差。每當(dāng)需要調(diào)?；蚋鼡Q傳光光纖時，只能由專業(yè)人員進行手工操作，它不僅操作難度大，而且光纖耦合效率差，大約只能達到40％-50％，大大影響了YAG激光整機的使用質(zhì)量，制約了YAG激光機的推廣應(yīng)用。
本實用新型的目的在于針對上述存在的問題，提出出一種激光光纖耦合器，它可自動進行光纖輸出端的光束準(zhǔn)直聚焦，大大提高光纖元件的耦合效率?？山鉀Q激光機上不同規(guī)格應(yīng)用元件之間的通用性和互換性問題。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下它包括調(diào)節(jié)架(1)、聚光透鏡(3)和傳光光纖(9)，耦合體(4)是固定在調(diào)節(jié)架(1)的耦合體接口(2)上，在耦合體(4)中設(shè)有一聚光透鏡(3)，在耦合體(4)的端部設(shè)有一傳光光纖接口(5)，傳光光纖(9)的末端設(shè)有插針體(7)，聚光透鏡(3)可使入射激光聚焦于P點，P點應(yīng)恰好位于插針體(7)中傳光光纖端面的圓心上，插針體(7)通過傳光光纖接口(5)與耦合體(4)連接。螺母(6)和插針體連接件(8)分別用來連接耦合體接口(2)和傳光光纖接口(5)。很顯然，當(dāng)插針體(7)插入傳光光纖接口(5)中時，傳光光纖(9)端面的中心點應(yīng)恰好與激光發(fā)生器(15)發(fā)射的激光的聚焦點P重合，這樣，就使入射激光能量能最大限度地被耦合進傳光光纖(9)中去。由于傳光光纖(9)的端面被精心研磨、拋光過，表面平整光潔，使用時又是被插入接口中，所以在使用過程中其端面不會被污染。這些因素均有利于提高傳光光纖的耦合效率。雖然傳光光纖芯徑的規(guī)格有多種，但基于其插針體(7)和光纖接口(5)均可制成標(biāo)準(zhǔn)件，這樣就解決了激光機不同規(guī)格應(yīng)用元件之間的通用性和互換性問題。
本激光光纖耦合器在調(diào)節(jié)架(1)的底座(10)上還設(shè)有一調(diào)節(jié)板(11)和調(diào)節(jié)螺絲(12)，調(diào)節(jié)板(11)和底座(10)之間有定位裝置(13)和彈性裝置(14)，調(diào)節(jié)架(1)是固定在調(diào)節(jié)板(11)上的。通過該調(diào)節(jié)板的設(shè)置，增加了對調(diào)節(jié)架(1)俯仰位置的調(diào)節(jié)功能，有利于光纖的快速耦合。
采用本實用新型方案制得的激光光纖耦合器，光纖耦快速度快、效率高，耦合率可達80-90％；光纖通用性好、互換性強，適用范圍廣，使用壽命長；大大提高了激光整機的使用性能。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合實施例，對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。
調(diào)節(jié)架(1)的安裝孔為85×40，耦合體接口(2)Ф8，聚光透鏡(3)Ф15，曲率半徑R＝14.5，材料為K9玻璃，耦合體(4)的激光接收端孔徑為Ф10，耦合體(4)采用黃銅制作，表面鍍鉻。選用Ф0.6芯徑的石英光纖固定在插針體(7)的中心，用標(biāo)準(zhǔn)光纖和激光功率計確定P點。按SMA905標(biāo)準(zhǔn)尺寸制得插針體(7)和傳光光纖接口(5)。本激光光纖耦合器耦合效率超過85％以上。
權(quán)利要求1.激光光纖耦合器，它包括調(diào)節(jié)架(1)、聚光透鏡(3)和傳光光纖(9)，其特征在于耦合體(4)是固定在調(diào)節(jié)架(1)的耦合體接口(2)上，在耦合體(4)中設(shè)有一聚光透鏡(3)，在耦合體(4)的端部設(shè)有一傳光光纖接口(5)，傳光光纖(9)的末端設(shè)有插針體(7)，聚光透鏡(3)可使入射激光聚焦于P點，P點應(yīng)恰好位于插針體(7)中傳光光纖端面的圓心上，插針體(7)通過傳光光纖接口(5)與耦合體(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光纖耦合器，其特征在于在調(diào)節(jié)架(1)的底座(10)上設(shè)有一調(diào)節(jié)板(11)和調(diào)節(jié)螺絲(12)，調(diào)節(jié)板(11)和底座(10)之間有定位裝置(13)和彈性裝置(14)，調(diào)節(jié)架(1)是固定在調(diào)節(jié)板(11)上的。
專利摘要一種激光光纖耦合器,屬于激光光纖耦合裝置。它是在光纖耦合體中設(shè)有聚光透鏡,在耦合體的端部設(shè)有傳光光纖接口,當(dāng)傳光光纖通過插針體插入光纖接口時,傳光光纖端面的圓心恰好與聚光透鏡的聚焦點P相重合。本實用新型光纖耦合率可達80—90%。它通用性好,互換性強,主要在YAG激光機上配套使用。
文檔編號G02B6/26GK2371568SQ9922747
公開日2000年3月29日 申請日期1999年3月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月12日
發(fā)明者曾新華, 殷志東, 施曉紅, 陳莉, 賈華文 申請人:國家建筑材料工業(yè)局南京玻璃纖維研究設(shè)計院