[实用新型]一种激光合束装置

说明书

本实用新型公开了一种激光合束装置，可以对空间和光纤两种不同方式输出的激光进行合束输出。包括一个激光空间输入口、两个光纤输入接口和两个镜架基座，多个长波通和短波通二向色镜，一个固定的反射镜、两个合束激光输出口。利用光纤输出的灵活性和空间输出的稳定性，分A、B两种合束路径工作，根据每种路径下输入激光的波长与长波通和短波通二向色镜之间的关系，利用其对不同范围内输入波段有较高透射性和反射性的特点，搭配最佳镜片，以最高的合束率完成两种不同方式输出激光的合束。该实用新型可以根据需求选择光路搭配镜片，可合束的波段覆盖范围广，合束率高同轴性好。合束装置散热效果极佳，可以高功率、高质量、远距离的长时间工作。

技术领域

本实用新型涉及一种激光合束装置，主要是针对激光空间输出和光纤输出这两种不同的输出方式，对其分别输出的两种波长相差较大的激光进行合束。解决了传统多光纤合束在高功率的状态下，难以持续高质量输出的问题。适用于425nm-1800nm激光波段的合束，并可以保证有较高的合束率和同轴性。

技术背景

随着激光器技术和光纤技术的发展，目前国际上激光输出的主要方式是直接由空间输出和通过耦合由光纤来输出。光纤具有结构紧凑，输出激光质量好的特点，而且光纤本身又具有很好的灵活性，可以在不同位置、任意角度的进行激光输出。但是固有的问题是单根光纤输出的激光由于热损伤、和非线性效应、光纤端面损伤等物理机制的因素导致光纤的输出功率不可能无限提高。为了解决这个问题，引入了多光纤合束的方式，而传统的多光纤合束在满足高功率工作的情况下，光束质量降低的很快，只能满足近距离的工作要求，无法长时间在保证高质量的状态下进行远距离工作。目前主要的光纤合束方法是利用光纤相干组束技术，包括主振荡放大、光谱组束(SBC)、和熔锥型光纤合束器。但是主振荡放大需要复杂的位相探测和调节系统，操作难度大成本高。光谱组束(SBC)对激光光谱的宽度和位置要求高，只有与这种光栅的布拉格条件相一致的激光束能够被折射。而熔锥型光纤合束器在高功率情况下，合束器本身的损耗和散热问题一直以来都难以有效的解决。

空间输出激光的方式在保证激光高功率、高质量、持续远距离工作这些方面的性能均优于光纤输出，且激光器的种类繁多，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等，其在各自的工作领域都有独特的优势。但是这些激光器空间输出激光所共有的问题就是其输出空间模式固定，输出位置角度不够灵活，会受到激光器体积的限制。

本实用新型设计了一种激光合束装置，创新性的将两种激光输出方式的优势结合在一起，同时又一定程度弥补了各自输出方式存在的固有缺陷，产生一个互补作用。本实用新型在降低激光合束操作难度的同时，又提高合束的精度，可以对空间和光纤两种不同方式输出的激光进行合束输出。本实用新型根据需求不仅适用于各种类型的激光器还可以分光路搭配镜片，适用于425nm-1800nm激光波段的合束，且合束效率高同轴性好，散热效果极佳。合束装置可以在高功率的状态下，长时间保证高质量激光的远距离输出。

实用新型内容

本实用新型是一种激光合束装置，将光纤输出的激光和激光器直接空间输出的激光合束在一起。因为本实用新型主要是针对两种波长相差较大的激光，利用分束镜合束的方法。

为了实现本实用新型的目的，采用以下技术方案以实现：利用激光空间输出的稳定性，在合束装置的一侧设激光空间输入口，激光从输入口保持水平输入。利用光纤的灵活性在装置上下不同的位置分别设有两个光纤输入口。光纤输入接口的选择根据合束路径来决定，每种工作路径下只有一个光纤接口工作。