[实用新型]一种光束质量调节器和光纤激光器

说明书

本实用新型涉提供一种光束质量调节器和光纤激光器，包括：伺服电机、调节块和底座；所述调节块位于所述底座的一侧，所述伺服电机上设有与所述调节块连接的位移平台，所述位移平台驱动所述调节块沿靠近或远离所述底座的方向运动。本实用新型提供的光束质量调节器和光纤激光器，通过伺服电机控制调节块与底座之间的距离，对光纤进行弯曲挤压和固定，在光纤弯曲形变的过程中，光纤内部模式耦合系数改变，能量能够充分地传递和交换，实现了对高功率全光纤激光器光束能量分布匀化以及光束质量调节的目的，实现高功率全光纤激光器输出光束质量连续可调。

技术领域

本实用新型涉及光纤激光器领域，尤其涉及一种光束质量调节器和光纤激光器。

背景技术

光纤激光器凭借其高的电光转换效率、好的光束质量、优良的散热表现、突出的抗环境干扰能力等诸多优点，成为了众研究人员争相追逐的热点。

随着时代不断地进步，社会对光纤激光器的输出功率需求也在不断地提高。但是光纤其极小的纤芯面积束缚了极高的光能量密度，极易产生一些不利后果，如非线性效应、热透镜效应、光纤熔融等。所以在一些高功率要求的光纤激光器中，采用大模场直径的光纤成为了一种有效手段。但是随着光纤纤径的不断增加，光纤内能够传输的模式也在不断增多，产生模式噪声，导致了传输模式的不稳定以及光斑能量分布的不均匀。

传统的全光纤激光器为了调节激光输出的光束质量，主要是通过一对具有类正弦曲线且相互吻合的光纤挤压块，以及x轴方向距离可调节的一维位移平台的配合工作来实现。具体是通过将光纤激光器输出光缆前的一小段特定光纤置于光纤挤压块内，再通过一维位移平台的微分头推进功能调节光纤挤压块对传能光纤施加的弯曲应力。光纤在类正弦挤压的过程中发生形变，产生高阶模式，实现对光束质量的调节。但是，一维位移平台是通过人为控制微分推进头来调节距离，无法精确控制变量。同时，人为手动操作的方式在激光器运行过程中容易产生安全事故，无法进行实时调节。

实用新型内容

本实用新型实施例提供光束质量调节器和光纤激光器，用于改变光纤内部模式耦合系数，使能量能够充分地传递和交换，达到匀化光束能量分布以及调节光束质量的目的。

本实用新型实施例提供的光束质量调节器，包括：

伺服电机、调节块和底座；

所述调节块位于所述底座的一侧，所述伺服电机上设有与所述调节块连接的位移平台，所述位移平台驱动所述调节块沿靠近或远离所述底座的方向运动。

根据本实用新型提供的光束质量调节器，所述调节块靠近所述底座的一侧设有第一挤压表面，所述底座靠近所述调节块的一侧设有第二挤压表面。

根据本实用新型提供的光束质量调节器，所述第一挤压表面和所述第二挤压表面均为正弦曲面。

根据本实用新型提供的光束质量调节器，所述位移平台上设有第一螺纹孔，所述调节块上设有与所述第一螺纹孔同轴的第二螺纹孔，所述位移平台通过螺栓穿过所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔与所述调节块连接。

根据本实用新型提供的光束质量调节器，所述光束质量调节器还包括：保护套；所述保护套安装在所述调节块和所述底座之间。

根据本实用新型提供的光束质量调节器，所述激光光源为多模组光纤激光器，包括：合束器和多个第二光纤模组；每个所述第二光纤模组均通过所述合束器与所述传能光纤连接。

本实用新型实施例还提供一种光纤激光器，包括：光束质量调节器。光束质量调节器包括：伺服电机、调节块和底座。所述调节块位于所述底座的一侧，所述伺服电机上设有与所述调节块连接的位移平台，所述位移平台驱动所述调节块沿靠近或远离所述底座的方向运动。

根据本实用新型提供的光纤激光器，所述光纤激光器还包括：激光光源、传能光纤和控制器；所述激光光源与所述传能光纤连接，所述传能光纤安装在所述调节块和所述底座之间；所述控制器与所述伺服电机电性连接。