[发明专利]工业级操作光纤的更换方法

权利要求书

1.工业级操作光纤的更换方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用光闸替换加工头上需要更换的操作光纤，所述光闸包括输入卡口（1）、准直镜（2）、实时监测结构（6）和至少两个光闸输出通道；每个光闸输出通道包括反射镜（3）、聚焦镜（4）和输出卡口（5），其中沿第一光轴依次设置输入卡口（1）、准直镜（2）、反射镜（3）和实时监测结构（6），反射镜（3）的工作面与第一光轴呈45°夹角，沿反射镜（3）折转后的第二光轴方向依次设置聚焦镜（4）和输出卡口（5）；

转入步骤2；

步骤2、选择一根需要更换的操作光纤，将上述需要更换的操作光纤与光闸的输入卡口（1）连接，转入步骤3；

步骤3、根据实时监测结构（6）中观察到的干涉条纹图样，调整光闸准直镜（2）的轴向位置，直到条纹为水平条纹，此时激光准直性好，转入步骤4；

步骤4、选择需要使用的光闸输出通道，将新的操作光纤与光闸输出卡口（5）连接，转入步骤5；

步骤5、在光闸准直镜（2）和实时监测结构（6）之间放置五棱镜（7），根据折转后的光轴方向确定光闸聚焦镜（4）和光闸输出卡口（5）的中心轴位置，此时聚焦镜（4）、输出卡口（5）的径向位置确定，聚焦镜（4）、输出卡口（5）的轴向位置根据光闸空间大小与聚焦镜（4）的焦距合理放置，此时当前光闸输出通道中的聚焦镜（4）、输出卡口（5）的位置确定，转入步骤6；

步骤6、撤出五棱镜（7），在其位置处放置反射镜（3），调节当前光闸输出通道中的反射镜（3）的位置使激光高耦合效率地耦合进当前光闸输出通道中的操作光纤纤芯中，此时当前光闸输出通道中的反射镜（3）装调完毕，转入步骤7；

步骤7、根据加工需求，判断是否存在需要更换的操作光纤，若存在需要更换的操作光纤，返回步骤4，在光闸的其他输出通道中安装其他需要使用的操作光纤，直到不存在需要更换的操作光纤，此时操作光纤更换完毕，转入步骤8；

步骤8、选择新的操作光纤进行工作，通过实时监测结构（6）观察到的干涉条纹监控光轴上的光学器件状态，当条纹方向与竖直方向的夹角超过设定的阈值时，及时关闭激光。

2.根据权利要求1所述的工业级操作光纤的更换方法，其特征在于：实时监测结构（6）包括实时监测反射镜（61）、收光器（62）、衰减片（63）、楔形平板（64）、实时监测聚焦镜（65）、CCD（66）；

沿第一光轴方向依次设置实时监测反射镜（61）、衰减片（63）和楔形平板（64），实时监测反射镜（61）和楔形平板（64）的前表面分别与第一光轴呈45°夹角，沿实时监测反射镜（61）折转后的第三光轴方向设置收光器（62），沿楔形平板（64）折转后的第四光轴方向依次设置实时监测聚焦镜（65）和CCD（66）。

3.根据权利要求2所述的工业级操作光纤的更换方法，其特征在于：所述实时监测结构（6）中的实时监测反射镜（61）将大部分激光反射到收光器（62）中进行吸收处理，透射过实时监测反射镜（61）的激光经过衰减片（63）进行能量衰减，传输到楔形平板（64）上形成剪切干涉，实时监测聚焦镜（65）将干涉条纹会聚到CCD（66）上进行观察。

4.根据权利要求2所述的工业级操作光纤的更换方法，其特征在于：所述实时监测结构（6）中，根据CCD（66）探测到的干涉条纹方向监测经过准直镜（2）的激光的准直性；当条纹方向与水平方向平行时，即为水平条纹（661），此时激光准直性好，准直镜（2）的轴向位置正确；当条纹方向与水平方向有夹角时，即为第一倾斜条纹（662）或第二倾斜条纹（663），激光准直性差，准直镜（2）的轴向位置需要进行调整；光束直径d，条纹剪切量S，楔形平板（64）折射率n，条纹间距b，条纹倾角i，计算出准直激光的发散角，能够准确得知激光准直性情况，调节准直镜（2）的轴向位置使得准直激光的发散角达到目标值。