[發明專利]用于產生旋轉光束的光纖

在審

• 申請號: 202110181315.0
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113341498A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: P.格雷格;R.D.福爾哈伯;M.H.明德爾;V.佩蒂特;J.J.莫雷海德
• 申請（專利權）人: 朗美通經營有限責任公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B27/09
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳茜

光纖可以包括第一芯、第二芯和圍繞第一芯和第二芯的包覆件。第二芯可以位于相對于光纖中心的偏心位置，或者第二芯可以在偏心位置包括方位不均勻部分。第二芯可以沿著光纖的長度圍繞光纖的軸線扭轉，并且第二芯圍繞該軸線扭轉可以使得在光纖的第一端射入第二芯的光束在光纖的第二端至少部分轉換成旋轉光束。

技術領域

本公開總體上涉及光纖和用于產生旋轉光束的光纖。

背景技術

光束的光束輪廓對與使用光束進行的材料加工相關的加工性能有顯著影響。例如，具有環形光束輪廓的光束能夠實現優良的金屬切割(例如，通過激光切割系統)。然而，大多數光纖傳輸光束的光束輪廓相對簡單。例如，對于低光束參數產品(low-beam-parameter-product：BPP)激光器(例如，小于或等于約3毫米乘以毫弧度(毫米-毫弧度))的BPP可用于加工薄金屬片(例如，厚度小于或等于約3mm的金屬片)。作為另一個例子，光束輪廓可以是高BPP激光器的頂帽(有時稱為平頂(flattop))輪廓(例如，大于約3毫米的BPP)，其可用于加工厚金屬板(例如，厚度大于約3mm的金屬板)。

發明內容

根據一些實施方式，光纖可以包括第一芯；第二芯，其中以下至少之一：第二芯相對于光纖的中心處于偏心位置，或者第二芯在相對于光纖中心的偏心位置處包括方位不均勻部分，其中第二芯沿著光纖長度繞光纖的軸線扭轉，并且其中第二芯圍繞該軸線扭轉用于使得在光纖的第一端射入第二芯的光束在光纖的第二端至少部分轉換成旋轉光束；以及圍繞第一芯和第二芯的包覆件。

根據一些實施方式，光束發生器可以包括光纖，所述光纖包括：第一芯；第二芯，其中以下至少之一：第二芯相對于光纖中心處于偏心位置，或者第二芯在相對于光纖中心的偏心位置處包括方位不均勻部分，其中第二芯沿著光纖長度繞光纖的軸線扭轉，并且其中第二芯圍繞該軸扭轉用于使得在光纖的第一端射入第二芯中的光束在光纖的第二端至少部分轉換成旋轉光束，和包覆件圍繞第一芯和第二芯；耦合器，用于在光纖的第一端向光纖的第一芯或光纖的第二芯中的至少一個提供輸入光束；以及輸出光纖，用于從光纖的第二端接收旋轉光束，并基于所述旋轉光束產生光輸出。

根據一些實施方式，一種方法可以包括通過光纖在光纖的第一端接收輸入光束，其中光纖包括第一芯、第二芯和圍繞第一芯和第二芯的包覆件，其中以下至少之一：第二芯相對于光纖的中心處于偏心位置，或者第二芯在相對于光纖中心的偏心位置處包括方位不均勻部分，并且其中第二芯沿著光纖的長度圍繞光纖的軸線扭轉；通過所述光纖將由所述第二芯接收的輸入光束至少部分地轉換成旋轉光束，其中由于所述第二芯繞所述軸線扭轉，所述輸入光束至少部分地轉換成旋轉光束；以及通過光纖輸出旋轉光束。

附圖說明

圖1A是這里描述的光纖橫截面的示例性實施方式的示意圖。

圖1B是光束發生器的示例性實施方式的示意圖，該光束發生器包括如本文所述的具有圖1A所示橫截面的光纖的示例性實施方式。

圖1C是如本文所述的具有圖1A所示橫截面的光纖的另一示例性實施方式的示意圖。

圖2是包括光纖的光束發生器的示例性實施方式的示意圖，該光纖具有如本文所述的圖1A所示的橫截面。

圖3A是這里描述的光纖橫截面的示例性實施方式的示意圖。

圖3B是光束發生器的示例性實施方式的示意圖，該光束發生器包括具有在此描述的圖3A所示橫截面的光纖。

圖4A-4D是這里描述的光纖橫截面的示例性實施方式的示意圖。

圖5A-5C是這里描述的輸出光纖的示例性實施方式的示意圖。

圖6是與產生旋轉光束相關的示例過程的流程圖。

具體實施方式

示例性實施方式的以下詳細描述參考了附圖。不同附圖中相同的附圖標記可以標識相同或相似的元件。