[发明专利]光纤激光器光纤耦合装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种光纤激光器光纤耦合装置。

背景技术

光纤激光器作为第三代激光技术的代表，得到越来越广泛的应用。光纤耦合装置是光纤激光器中的重要组成部分，它直接影响耦合效率以至于影响激光器的功率指标。

传统的光纤耦合器件一般是一个光学调整架，可以实现五维调整光纤，但它的缺点是调整架上有诸如弹簧等弹性元件，不能长期保持光纤位置稳定性，而且该结构不易于对光纤制冷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种光纤激光器光纤耦合装置，通过机械硬联接的方式代替部分或全部的弹性元件，减少对诸如弹簧等弹性元件的使用，易于长期保持光纤位置稳定性。

根据本发明一个方面，提供一种光纤激光器光纤耦合装置，包括：

光纤支架组件，用于承载待耦合光纤；

聚焦镜筒组件，用于承载聚焦镜以将激光耦合入待耦合光纤；以及

底板组件，具有平坦表面，用于承载所述光纤支架组件和聚焦镜筒组件；

以所述待耦合光纤的延伸方向为第一方向，以在所述底板组件的平坦表面内与第一方向垂直的方向为第二方向，以垂直于所述平坦表面的方向为第三方向；

其中，所述光纤支架组件包括：

光纤支架底座，

光纤支架横向移动板，由光纤支架底座支承，并适于通过横向调节螺钉调节沿第二方向的移动；

光纤支架纵向移动板，接附于光纤支架横向移动板上，并适于通过纵向调节螺钉调节沿第三方向的移动；

光纤支架角度调节板，与光纤支架纵向移动板为球面配合，通过设置于其上的角度调节螺钉，可以小角度绕所述第二方向和第三方向旋转；和

光纤固定座，固定在光纤支架角度调节板上，待耦合光纤固定在光纤固定座上；

其中通过调节纵向调节螺钉、横向调节螺钉和角度调节螺钉实现光纤端面沿第二方向、第三方向的平移和绕第二方向轴、绕第三方向轴的旋转，从而调节光纤端面相对于焦点的位置。

可选的，所述光纤激光器光纤耦合装置还包括：

球面垫圈，位于所述角度调节螺钉与光纤支架纵向移动板之间，所述球面垫圈与所述光纤支架纵向移动板相配合的底面加工成球形凸面，所述光纤支架纵向移动板的相应表面加工出球形凹面。

可选的，所述光纤激光器光纤耦合装置还包括：

光纤水冷块，其固定在光纤固定座上；和

光纤水冷块水嘴和光纤水冷块螺塞；

其中，通过光纤水冷块内部水道、光纤水冷块水嘴和光纤水冷块螺塞可以引入循环水实现对光纤制冷。

可选的，纵向调节螺钉组装在光纤支架横向移动板的限位槽内，然后与光纤支架纵向移动板联接。

可选的，所述光纤激光器光纤耦合装置还包括：

横向调节螺钉限位块；

其中，横向调节螺钉与横向调节螺钉限位块组装在一起，横向调节螺钉与光纤支架横向移动板联接。

可选的，光纤支架底座、光纤支架横向移动板、光纤支架纵向移动板、光纤支架角度调节板、光纤固定座的材料为金属材料。

可选的，聚焦镜筒组件包括：

聚焦镜筒座，固定在底板组件上；

聚焦镜筒、聚焦镜筒导向销；聚焦镜筒可在聚焦镜筒座的内孔内前后滑动，聚焦镜筒与聚焦镜筒导向销为间隙配合；和

聚焦镜后端锁紧螺母、聚焦镜前端锁紧螺母；

其中，聚焦镜筒、聚焦镜后端锁紧螺母、聚焦镜前端锁紧螺母、聚焦镜导向销与聚焦镜筒座组装在一起，通过旋转聚焦镜前端锁紧螺母和聚焦镜后端锁紧螺母，实现聚焦镜筒沿第一方向轴移动。

可选的，所述光纤激光器光纤耦合装置还包括：

聚焦镜筒座水嘴，固定在聚焦镜筒座上；

其中，聚焦镜筒座上加工出水路，通过聚焦镜筒座水嘴引入循环水实现对聚焦镜筒座的冷却。

可选的，所述光纤激光器光纤耦合装置还包括：

聚焦镜压圈、聚焦镜垫圈；

其中，聚焦镜筒与聚焦镜垫圈、聚焦镜压圈组装在一起实现对聚焦镜的固定，通过聚焦镜垫圈和聚焦镜压圈将聚焦镜固定在聚焦镜筒里。

可选的，光纤支架角度调节板与光纤支架纵向移动板为球面配合，角度调节螺钉为“两拉两顶”共四个螺钉，通过操作四个螺钉，可以实现绕如前所述第二方向和第三方向的旋转。

可选的，所述角度调节螺钉为多个，其中部分对光纤支架角度调节板施加拉力，部分对光纤支架角度调节板施加推力。