《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》是安徽航天生物科技股份有限公司於2015年9月10日申請的發明專利，該專利申請號為2015105709606，公布號為CN105137553A，專利公布日為2015年12月9日，發明人是李凱。
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》公開一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置，固體雷射器包含高反腔鏡，固體雷射器輸出端沿輸出光束方向依次連線有雷射耦合鏡與光纖連線器，所述耦合裝置包括光電探測器、微處理器與直線電機；光電探測器設於高反腔鏡的透光側，直線電機沿固體雷射器輸出光束方向設定，雷射耦合鏡設於直線電機的移動台上；微處理器的輸入接口與光電探測器的輸出接口相連，微處理器的輸出接口與直線電機相連；透過高反腔鏡的光能量隨雷射器功率變化而變化，微處理器根據反饋的光能量變化控制直線電機的移動，使高斯光束束腰通過雷射耦合鏡後所成像的位置保持在光纖連線器輸入端面上，確保雷射器功率的變化不會影響光纖的耦合效率。
2020年7月17日，《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置
- 公布號：CN105137553A
- 公布日：2015年12月9日
- 申請號：2015105709606
- 申請日：2015年9月10日
- 申請人：安徽航天生物科技股份有限公司
- 地址：安徽省蚌埠市高新區山香路1319號
- 發明人：李凱
- 代理機構：安徽省蚌埠博源專利商標事務所
- 代理人：楊晉弘
- Int.Cl.：G02B6/42(2006.01)I；G02B27/09(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
固體雷射器以光為激勵源，具有體積小、使用方便、輸出功率大的特點，被廣泛用於醫療、加工製造等各個領域。固體雷射器的輸出光束為高斯光束，在光束傳播方向上存在光束最細的部位，行業里稱為束腰；而用於傳播雷射的通道通常為光纖，由於光纖纖芯的橫截面為微米級別，為了使雷射器的輸出光束能夠最多的進入光纖，通常需要在雷射器和光纖輸入端面之間插入雷射耦合鏡，使雷射器輸出光束的束腰以經過透鏡成像的方式置於光纖連線器輸入端面處，從而使更多的能量耦合進光纖，提高利用效率。
但是，對於已經固定連線的固體雷射器與光纖連線器來說，光纖連線器相對於雷射器的諧振腔以及光纖的位置，就已經被不可改變的確定下來了，也就是說光纖耦合端面的位置已經被確定了，但是隨著雷射器內泵浦功率的變化，從諧振腔內輸出的高斯光束的形狀會有微小的變化，具體表現為輸出光束束腰的直徑和位置的變化。在光纖連線器輸入端面以及耦合鏡位置不變的情況下，高斯光束束腰通過透鏡後所成像的位置將發生移動，成像位置會相對光纖連線器的輸入端面，隨著功率的增高或降低而發生向前或向後的移動，而這一微小的移動將對光束進入光纖的耦合效率造成嚴重影響，從而影響整個雷射產品的輸出功率,能量轉換效率，嚴重時，會燒毀光纖端面，使此雷射產品不能正常使用。
發明內容
專利目的
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》的目的在於提供一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置，該裝置能夠使雷射器的輸出光束在經過雷射耦合鏡後，束腰的成像位置保持不變，確保雷射器功率的變化不會影響光纖的耦合效率，保證雷射產品的正常使用。
技術方案
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》解決其技術問題所採用的技術方案是：一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置，固體雷射器包含高反腔鏡，固體雷射器輸出端沿輸出光束方向依次連線有雷射耦合鏡與光纖連線器，所述耦合裝置包括光電探測器、微處理器與直線電機；所述光電探測器設於高反腔鏡的透光側，所述直線電機沿固體雷射器輸出光束方向設定，所述雷射耦合鏡設於直線電機的移動台上；所述微處理器的輸入接口與光電探測器的輸出接口相連，微處理器的輸出接口與直線電機相連。
改善效果
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》的有益效果是，當固體雷射器輸出功率發生變化時，透過高反腔鏡的光能量也發生相應的變化，利用光電探測器檢測這一變化並反饋給微處理器，微處理器根據反饋控制直線電機的移動，從而使雷射耦合鏡沿固體雷射器輸出光束方向移動，使高斯光束束腰通過雷射耦合鏡後所成像的位置保持在光纖連線器輸入端面上，束腰的成像位置保持不變，確保雷射器功率的變化不會影響光纖的耦合效率，保證雷射產品的正常使用。
附圖說明
圖1是《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》的結構示意圖。
技術領域
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》涉及固體雷射器領域，具體是一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置。
權利要求
《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》包括：固體雷射器（1）包含高反腔鏡（1a），固體雷射器（1）輸出端沿輸出光束方向依次連線有雷射耦合鏡（2）與光纖連線器（3），其特徵在於，所述耦合裝置包括光電探測器（5）、微處理器（6）與直線電機（7）；所述光電探測器（5）設於高反腔鏡（1a）的透光側，所述直線電機（7）沿固體雷射器（1）輸出光束方向設定，所述雷射耦合鏡（2）設於直線電機（7）的移動台（7a）上；所述微處理器（6）的輸入接口與光電探測器（5）的輸出接口相連，微處理器（6）的輸出接口與直線電機（7）相連。
實施方式
如圖1所示，《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》提供一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置，固體雷射器1包含高反腔鏡1a與雷射晶體1b，固體雷射器1的輸出端沿輸出光束方向依次連線有雷射耦合鏡2與光纖連線器3，光纖連線器3的輸出端連線輸出光纖4；所述耦合裝置包括光電探測器5、微處理器6與直線電機7；所述光電探測器5設於高反腔鏡1a的後端，即透光側；所述直線電機7沿固體雷射器1輸出光束方向設定，所述雷射耦合鏡2設於直線電機7的移動台7a上；所述微處理器6的輸入接口與光電探測器5的輸出接口相連，微處理器6的輸出接口與直線電機7相連。
固體雷射器1工作時，雷射晶體1b在雷射諧振腔內產生雷射，雷射通過高反腔鏡1a反射，最後由固體雷射器1的輸出端輸出；由於高反腔鏡1a的反射率並非100%（該發明可採用反射率為99%的高反腔鏡），由於高反腔鏡的這一特性，當雷射諧振腔內的雷射光束在高反腔鏡反射時，將會有1%的光能量從高反腔鏡透射；而當固體雷射器1的輸出功率發生變化時，透過高反腔鏡1a的光能量也發生相應的變化，利用光電探測器5檢測這一變化並反饋給微處理器6；當固體雷射器1的輸出功率增大時，高斯光束束腰通過雷射耦合鏡2後所成像的位置向前移動，即朝向光纖連線器3的輸出端移動，此時透過高反腔鏡1a的光能量也相應增大，微處理器6判斷出增大的光能量後控制直線電機7向後移動，即遠離光纖連線器3的輸入端面3a移動，從而帶動雷射耦合鏡2遠離光纖連線器3的輸入端面3a移動，使高斯光束束腰通過雷射耦合鏡2後所成像的位置保持在光纖連線器的輸入端面3a上；同樣的，當固體雷射器1的輸出功率減小時，高斯光束束腰通過雷射耦合鏡2後所成像的位置向後移動，即遠離光纖連線器3的輸入端面3a移動，此時透過高反腔鏡1a的光能量也相應減少，微處理器6判斷出減少的光能量後控制直線電機7向前移動，即向光纖連線器3的輸入端面3a移動，從而帶動雷射耦合鏡2向光纖連線器3的輸入端面3a移動，使高斯光束束腰通過雷射耦合鏡2後所成像的位置保持在光纖連線器的輸入端面3a上；微處理器6根據反饋的光能量的變化控制直線電機7的移動，從而使雷射耦合鏡2沿固體雷射器1輸出光束方向前後移動，使高斯光束束腰通過雷射耦合鏡2後所成像的位置保持在光纖連線器輸入端面上，束腰的成像位置保持不變，確保雷射器功率的變化不會影響光纖的耦合效率，保證雷射產品的正常使用。
榮譽表彰
2020年7月17日，《一種固體雷射器光纖自適應耦合裝置》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
