[实用新型]一种基于超快激光光纤传输的可调耦合系统

说明书

本实用新型公开了基于超快激光光纤传输的可调耦合系统，沿光路方向依次设置功率衰减模块、光束指向调节模块、扩束调节模块、耦合调节模块。本实用新型的基于超快激光光纤传输的可调耦合系统，具有可设计性，可通过调节具有较高的耦合效率；可实现系统中各个模块的精确移动，具有较高调节准确度；由于可模块可精确移动、模块内的组件可更换，因而具有较好的兼容性，对于不同入射超快激光束有着相近的耦合效率。

技术领域

本实用新型涉及激光传输领域，尤其涉及一种基于超快激光光纤传输的可调耦合系统。

背景技术

随着科技发展和工业需求的进步，上个世纪90年代超快激光器逐渐由实验室阶段进入工业应用阶段，因为超快激光具有极短的持续时间，热影响极小，因此现在被广泛应用于工业加工。目前针对于超快激光的传输方式，大部分仍为由反射镜及具有折反功能的光学元件组成的光学传输系统进行传输，但是这样的传输模式对外界环境要求过高，且每个光学元件都有相对固定的位置。虽然，利用光纤传输可以避免上述光路传输中对外界环境要求过高的技术问题。但是，由于超快激光器的光学特性(峰值功率高)，传统的光纤无法实现超快激光的柔性传输。空芯光子晶体光纤的出现为超快激光的柔性传输提供了可能。与传统光纤相比，空芯光子晶体光纤具有较高的损伤阈值，满足超快激光光纤传输条件，因此它可以实现超快激光的柔性传输，在激光输出过程中将外界环境因素的影响降到最低，避免光路中折-反光路的限制，使用更加方便，可以使激光传输更加灵活。

对于激光的光纤传输，目前传统的耦合方式采用一个焦距为正的单透镜将激光束耦合进光纤，但这种方式调节难度大，对耦合透镜及入射光束的要求过高。目前，对于超快激光的空芯光子晶体光纤传输，其耦合方式的研究仍较少，如何提高耦合效果也是要解决的难题。

发明内容

本实用新型旨在提供了一种基于超快激光光纤传输的可调耦合系统，可实现系统中各个模块的精确移动，具有较高调节准确度；具有较好的兼容性，对于不同入射超快激光束有着相近的耦合效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于超快激光光纤传输的可调耦合系统，沿光路方向依次设置功率衰减模块、光束指向调节模块、扩束调节模块、耦合调节模块；

所述功率衰减模块用于衰减超快激光束的功率并控制在合适的范围；

所述光束指向调节模块用于调节使得输出光束在水平和竖直方向上直线传输，从而使得入射进入光纤的光束垂直于光纤端面；

扩束调节模块用于控制入射进入所述耦合透镜模块的光束的发散角及光斑大小；

所述耦合调节模块用于会聚经过所述扩束调节模块后的光束，使得耦合后的光束的束腰直径小于且接近光纤的数值孔径。

进一步地，所述功率衰减模块包括二分之一波片及对应波长的PBS。

进一步地，所述光束指向调节模块包括第一反射镜、第二反射镜，所述第一反射镜和所述第二反射镜位置可调节地平行放置。

进一步地，在所述第一反射镜、所述第二反射镜上均设置有微分头，用于微调使得所述光束指向调节模块输出的光束在水平和竖直方向上直线传输。

进一步地，所述扩束调节模块包括焦距为负的第一调节透镜、焦距为正的第二调节透镜，所述第一调节透镜和所述第二调节透镜均可水平移动，用以调节其相对位置。

进一步地，在所述第一调节透镜和所述第二调节透镜的镜架底部设计有水平的机械槽孔，用以控制移动时所述第一调节透镜和所述第二调节透镜的中心偏移误差。

进一步地，所述耦合调节模块为焦距为正的透镜，可在XY方向以微小距离稳定平移。