[發明專利]一種光束耦合裝置及其耦合方法

在審

• 申請號: 202010374087.4
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN111458802A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉明峰;李成;施建宏;姚艷;嚴國鵬;鄧力;閆大鵬
• 申請（專利權）人: 武漢銳科光纖激光技術股份有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/32
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

1.一種光束耦合裝置，包括同軸布置的固定套筒、光纖接口、鏡筒及耦合鏡片，所述光纖接口安裝于所述固定套筒的第一端，所述鏡筒可調節式地安裝于所述固定套筒內；其特征在于，還包括：水冷結構和/或彈性預緊結構；所述水冷結構設置在所述鏡筒的側壁上；所述鏡筒遠離所述光纖接口的一端通過所述彈性預緊結構連接所述固定套筒的第二端。

2.根據權利要求1所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述鏡筒包括遠離所述光纖接口的第一鏡筒段，所述水冷結構包括開設在所述第一鏡筒段的外側壁上的冷卻流道，所述第一鏡筒段內安裝所述耦合鏡片，所述第一鏡筒段的外側壁上套裝有用于密封所述冷卻流道的冷卻套筒，所述冷卻套筒的外側壁與所述固定套筒的內側壁滑動連接；

所述彈性預緊結構包括預緊彈簧，所述冷卻套筒與所述第一鏡筒段遠離所述光纖接口的一端共同抵接所述預緊彈簧的一端，所述預緊彈簧的另一端抵接所述固定套筒的第二端。

3.根據權利要求1或2所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述固定套筒內還裝有光敏元件，所述光敏元件靠近所述光纖接口的朝向所述鏡筒的一端。

4.根據權利要求2所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述固定套筒的中部轉動轉有與其同軸布置的旋轉構件，所述鏡筒包括靠近所述光纖接口的第二鏡筒段，所述旋轉構件與所述第二鏡筒段的外側壁螺紋連接。

5.根據權利要求2所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述冷卻套筒與所述第一鏡筒段遠離所述光纖接口的一端開設有環形卡槽，所述環形卡槽沿著所述鏡筒的軸向布置，所述預緊彈簧的一端伸入至所述環形卡槽內，另一端與環形調節構件相抵接，所述環形調節構件與所述固定套筒的第二端螺紋連接。

6.根據權利要求4所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述固定套筒包括同軸連接的第一固定套筒與第二固定套筒；所述旋轉構件包括調節螺圈，所述調節螺圈轉動安裝在所述第一固定套筒與所述第二固定套筒之間，所述調節螺圈與所述第二鏡筒段的外側壁螺紋連接；所述第一固定套筒內安裝所述光纖接口，所述第二固定套筒的內側壁與所述冷卻套筒的外側壁滑動連接。

7.根據權利要求6所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述第二固定套筒上開設有第一窗口，所述冷卻套筒的外側壁上設有沿其軸向排布的刻度線，所述刻度線與所述第一窗口相對應。

8.根據權利要求6或7所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述第二固定套筒上開設有第二窗口，所述冷卻套筒的外側壁上裝有進水接頭與出水接頭，所述進水接頭連通所述冷卻流道的一端，所述冷卻流道的另一端連通所述出水接頭，所述進水接頭、所述出水接頭分別與所述第二窗口相對應。

9.根據權利要求2所述的光束耦合裝置，其特征在于，所述第一鏡筒段的兩端與所述冷卻套筒的內側壁之間設有第一密封結構與第二密封結構，所述冷卻流道位于所述第一密封結構與所述第二密封結構之間，所述冷卻流道排布的形狀包括蛇形。

10.一種基于權利要求1至9任一所述的光束耦合裝置的耦合方法，其特征在于，包括：

S1，在光纖接口內插裝傳輸光纖，將水冷結構與水冷裝置相連接；

S2，將激光光束從固定套筒的第二端入射至鏡筒內，基于光敏元件實時采集的經過耦合鏡片的聚焦光斑在傳輸光纖端面上散射的光信號，調節鏡筒相對于固定套筒的軸向位置，直至聚焦光斑位于傳輸光纖的端面內并與其纖芯相重合。