[发明专利]一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置

权利要求书

1.一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，该装置包括半导体激光管(1)、非成像聚光镜(2)和光纤(3)，所述半导体激光管(1)发射的光束在非成像聚光镜(2)的后表面会聚，会聚后的光束入射至光纤(3)。

2.如权利要求1所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，该装置还包括：驱动电路板(6)、风扇(7)和机械封装外壳(8)，半导体激光管(1)、非成像聚光镜(2)、驱动电路板(6)和风扇(7)集成封装在机械封装外壳(8)内。

3.如权利要求1或2所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，该装置还包括位于非成像聚光镜(2)外围的空心圆柱体(12)，所述非成像聚光镜(2)通过外围的空心圆柱体(12)固定在机械封装外壳(8)上，非成像聚光镜(2)的前表面(9)为球面，后表面(10)为平面，侧表面(11)为根据非成像光学理论中的边缘光线原理和折射定律设计而成的自由曲面。

4.如权利要求3所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，该装置还包括金属固定架(4)，所述空心圆柱体(12)与金属固定架(4)相接并固定在机械封装外壳(8)内。

5.如权利要求3所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述前表面(9)距离半导体激光管(1)发光面的距离d取值在2mm-3mm范围内。

6.如权利要求3所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述前表面(9)的通光口径D₁的取值范围为半导体激光管(1)发出光束的出射角θ的3dtanθ到4dtanθ，d为前表面(9)距离半导体激光管(1)发光面的距离，前表面(9)的曲率半径R₁的范围为D₁到2D₁。

7.如权利要求1所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述非成像聚光镜(2)的厚度为θ为半导体激光管(1)发出光束的出射角，D₁为前表面(9)的通光口径。

8.如权利要求1所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述非成像聚光镜(2)的前表面、后表面和侧表面均镀增透膜。

9.如权利要求1所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述非成像聚光镜(2)采用注塑、雕刻、切割、打磨或压铸其中任意一种方式进行加工，非成像聚光镜(2)材料为低温玻璃或塑料。

10.如权利要求1所述的一种含有非成像光学元件的激光光纤耦合装置，其特征在于，所述光纤(3)带有连接头，光束通过连接头进入光纤，光纤(3)通过金属管(5)与后表面(10)直接接触，且光纤(3)的芯径与后表面(10)的通光口径相等。