[發明專利]通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器及方法

在審

• 申請號: 202210252000.5
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114603251A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 鐘晨;鄭家容;洪春權;劉懷亮
• 申請（專利權）人: 廣東國志激光技術有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/073;B23K26/00;G02B27/09
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 劉靜

1.一種通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：包括：光源、第一多階梯折射率分布光纖、傳輸光波導以及第二多階梯折射率分布光纖；

所述光源位于所述第一多階梯折射率分布光纖的側旁，所述傳輸光波導的一端連接所述第一多階梯折射率分布光纖背離所述光源的一端；所述第二多階梯折射率分布光纖的一端連接所述傳輸光波導的另一端；

所述激光束沿所述第一多階梯折射率分布光纖的軸向傳播，光線軌跡上各點與光軸的垂直距離周期性變化，以形成第一重復光線軌跡；所述激光束沿所述第二多階梯折射率分布光纖的軸向傳播，光線軌跡上各點與光軸的垂直距離周期性變化，以形成第二重復光線軌跡；

其中，所述第一多階梯折射率分布光纖的長度為所述激光束在所述第一多階梯折射率分布光纖內重復光線軌跡最小距離的四分之一，或，重復光線軌跡最小距離的四分之一的奇數整數倍；

所述第二多階梯折射率分布光纖的長度為所述激光束在所述第二多階梯折射率分布光纖內重復光線軌跡最小距離的四分之一，或，重復光線軌跡最小距離的四分之一的奇數整數倍。

2.根據權利要求1所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：所述第一多階梯折射率分布光纖和所述第二多階梯折射率分布光纖，在其橫截面上纖芯區折射率逐漸變小，呈多階梯分布。

3.根據權利要求1所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：所述第一多階梯折射率分布光纖、所述傳輸光波導以及所述第二多階梯折射率分布光纖同軸設置，并連接呈一體結構。

4.根據權利要求1所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：所述傳輸光波的橫截面為圓形、正方形、正六邊形或正八邊形。

5.根據權利要求1所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：所述傳輸光波導包括導光通道層以及包層，所述包層包覆于所述導光通道層外。

6.根據權利要求5所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：所述包層外還包覆有保護層。

7.根據權利要求1-6任一項所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于：還包括移動裝置，所述移動裝置與所述光源連接，并帶動所述光源橫向移動和縱向移動，以改變所述激光束的入射位置。

8.一種通過多階梯光纖改變光束參數積的方法，使用了如權利要求1-7任一項所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的光學攪拌器，其特征在于，包括以下步驟：

所述光源射出的激光束射入所述第一多階梯折射率分布光纖進行第一次折射，改變所述激光束的傳輸角度和傳輸軌跡；

第一次折射后的所述激光束射入所述傳輸光波導，所述激光束經所述傳輸光波導傳導后形成旋轉對稱分布的激光束；

所述旋轉對稱分布的激光束射入所述第二多階梯折射率分布光纖進行第二次折射，再次改變所述激光束的傳輸角度和傳輸軌跡；

第二次折射后的所述激光束于所述第二多階梯折射率分布光纖射出后形成具有激光束腰的光斑。

9.根據權利要求8所述的通過多階梯光纖改變光束參數積的方法，其特征在于，還包括以下步驟：

驅動所述移動裝置帶動所述光源移動，以改變所述激光束射入所述第一多階梯折射率分布光纖的位置和角度，使所述激光束腰的光斑改變，以實現對所述激光光束參量積的調制。