[實(shí)用新型]一種消色差的光纖激光耦合系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720249292.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN206920654U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建剛;劉勇;黃志勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢華工激光工程有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B6/26
• 分類號(hào): G02B6/26;G02B6/42
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104
• 代理人: 黃行軍,胡藝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種消色差的光纖激光耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在激光焊接加工應(yīng)用中，通常采用光纖實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低損耗、靈活可靠的激光傳輸，激光通過光纖耦合鏡耦合到光纖中，最后傳輸?shù)焦ぷ髋_(tái)進(jìn)行激光焊接作業(yè)。

由于兩種不同波長(zhǎng)的光通過非消色差的光纖耦合鏡聚焦后，由于存在軸向色差導(dǎo)致紅光和激光的焦點(diǎn)不重合，不利于調(diào)節(jié)光纖耦合鏡，導(dǎo)致光纖耦合效率較低。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型要針對(duì)上述背景技術(shù)存在的問題，提供一種消色差的光纖激光耦合系統(tǒng)，可消除紅光和激光色差，利于調(diào)節(jié)光纖耦合鏡，耦合效率高。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種消色差的光纖激光耦合系統(tǒng)，包括同軸設(shè)置的激光器、光纖準(zhǔn)直鏡、消色差光纖耦合鏡，激光器設(shè)置在第一光纖前端，第一光纖末端和第二光纖前端之間依次設(shè)置光纖準(zhǔn)直鏡和消色差光纖耦合鏡；的光纖準(zhǔn)直鏡包括兩片平凸透鏡和一片第一平凹透鏡，兩片平凸透鏡的曲面相對(duì)設(shè)置，設(shè)置在靠近第一光纖末端一側(cè)，的第一平凹透鏡設(shè)置在消色差光纖耦合鏡前端；消色差光纖耦合鏡包括雙凸透鏡和第二平凹透鏡，雙凸透鏡設(shè)置在靠近光纖準(zhǔn)直鏡一側(cè)，第二平凹透鏡設(shè)置在靠近第二光纖前端的一側(cè)。

較佳地，消色差光纖耦合鏡設(shè)置在耦合鏡調(diào)節(jié)座上；耦合鏡調(diào)節(jié)座包括用于設(shè)置耦合鏡的鏡筒，鏡筒設(shè)置在鏡座上，鏡筒內(nèi)設(shè)有耦合鏡擋止結(jié)構(gòu)，耦合鏡通過鏡筒壓圈壓緊在鏡筒內(nèi)，鏡座上設(shè)有鏡筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

較佳地，鏡筒調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括鏡座壓圈和第一彈簧，鏡筒位于鏡座外側(cè)端部的外緣設(shè)有向鏡筒中心處凹陷的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，第一彈簧的一端抵靠于臺(tái)階結(jié)構(gòu)，第一彈簧的另一端抵靠于鏡座壓圈；還包括用于緊固鏡筒的緊固螺釘，鏡座上設(shè)有供緊固螺釘穿過的緊固螺孔；耦合鏡與鏡筒壓圈之間還設(shè)有隔圈。

較佳地，耦合鏡調(diào)節(jié)座上還設(shè)有用于連接第二光纖前端的光纖接頭。

較佳地，耦合鏡調(diào)節(jié)座上還設(shè)有光纖接頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

較佳地，光纖接頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括用于壓緊光纖接頭的接頭壓圈，接頭壓圈通過固定螺釘連接于鏡座；光纖接頭調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括微調(diào)結(jié)構(gòu)，微調(diào)結(jié)構(gòu)包括微調(diào)螺釘、微調(diào)螺孔和彈性調(diào)節(jié)件，微調(diào)螺釘穿過微調(diào)螺孔連接光纖接頭，彈性調(diào)節(jié)件設(shè)置在微調(diào)螺孔位于鏡座外部端口處。

較佳地，彈性調(diào)節(jié)件包括設(shè)置在微調(diào)螺孔位于鏡座外部端口處的第二彈簧座和設(shè)置在第二彈簧座中空位置的第二彈簧，微調(diào)螺釘穿過位于第二彈簧座中的第二彈簧連接光纖接頭。

較佳地，激光器包括1064nm光纖激光器。

較佳地，光纖準(zhǔn)直鏡的兩片平凸透鏡和一片第一平凹透鏡均為石英材料，折射率為1.4585±0.001，色散系數(shù)為67.8±0.5％

較佳地，消色差光纖耦合鏡的雙凸透鏡為冕牌玻璃，折射率為 1.5168±0.001，色散系數(shù)為64.2±0.5％，消色差光纖耦合鏡的第二平凹透鏡為火石玻璃，折射率為1.6727±0.001，色散系數(shù)為32.2±0.5％。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型采用1064nm光纖激光器，激光經(jīng)過光纖準(zhǔn)直鏡后準(zhǔn)直為平行光，然后經(jīng)過消色差光纖耦合鏡聚焦耦合到光纖芯徑中，消色差光纖耦合鏡消除了激光和紅光的色差，激光和紅光焦點(diǎn)重合，易于調(diào)節(jié)光纖耦合鏡裝置，提高光纖耦合效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為本實(shí)用新型耦合鏡調(diào)節(jié)座剖面結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3為本實(shí)用新型耦合鏡調(diào)節(jié)座正面結(jié)構(gòu)示意圖，

圖4本實(shí)用新型消色差光纖耦合鏡的子午面球差曲線圖，

圖5是本實(shí)用新型消色差光纖耦合鏡的弧矢面球差曲線圖，

圖6是本實(shí)用新型消色差光纖耦合鏡的色差曲線圖。

圖中：1-鏡座，2-鏡座壓圈，3-鏡筒壓圈，4-雙凸透鏡，5-第二平凹透鏡，6-隔圈，7-第一彈簧，8-鏡筒，9-緊固螺釘，10-調(diào)焦螺釘，11-微調(diào)螺釘，12-彈簧安裝座，13-第二彈簧，14-固定螺釘，15-光纖接頭，16-接頭壓圈，17-光纖接頭調(diào)節(jié)螺釘，18-激光器，19-第一光纖，20-第二光纖，21-光纖準(zhǔn)直鏡，22-消色差光纖耦合鏡。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。