[發明專利]一種激光傳輸光纜

有效

• 申請號: 202210295116.7
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114779411B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 沈翔;買一帆;李榕;趙文利;黃中亞;李成;盧昆忠;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: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/032
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

本發明提供一種激光傳輸光纜，適用于傳輸超快激光，包括：在激光傳輸的光路上依次布設有耦合模塊、激光輸入頭、插芯和激光輸出頭；所述激光輸入頭與所述耦合模塊輸出端的母口連接口密封連接；空芯光纖固設于由所述激光輸入頭、所述插芯和所述激光輸入頭所構建的真空空間內。本發明提供的激光傳輸光纜，采用空芯光纖并通過結構上的改進，以確保空芯光纖內部以及空芯光纖與插芯之間所形成的空間均為真空狀態，用于進行超快激光的柔性傳輸，大大地減弱激光傳輸的過程中因空氣所造成的非線性效應，減小激光傳輸過程中的損失以及由色散造成脈寬展寬的影響，且能有效地提高設備的使用壽命，同時可以實現準直光和發散光的選擇性輸出。

技術領域

本發明涉及激光器相關的技術領域，尤其涉及一種適用于傳輸超快激光的激光傳輸光纜。

背景技術

在目前，光纖激光器作為工業加工中的一大利器，已經在工業領域得到廣泛應用，其優勢在于實現了高功率激光柔性輸出，可以實現復雜工件的切割，焊接，熔覆等，無需復雜的光路系統，具有更高的穩定性和易操作性。而超快激光作為激光加工領域的新星，具有低的熱效應，加工精度高，非常適用于脆性材料、半導體材料以及有著高要求的材料加工。

但是對于超快激光，尤其是飛秒激光，受環境影響、光學元件的損傷閾值、非線性效應等因素，目前仍然只能通過空間光傳輸，這也限制了被加工板材的大小以及曲面復雜度。同時，由于需要采用空間光傳輸所引入的大量光學組件也是光束退化的潛在來源。

由于飛秒激光在以二氧化硅為主體構成的介質中傳輸時，會產生嚴重的非線性效應，而非線性效應是限制超快激光性能的一大重要因素，不僅會造成功率損失也會造成單色性減弱。同時傳輸的長度越長，則傳輸模場越小，非線性效應也越高，并且由于二氧化硅的零色散波長在1300nm附近且固定，若輸出激光波長不在該波長上，則會產生強烈色散造成脈寬展寬，進而使得超快激光的性能降低。同時超快激光具有較大的單脈沖能量，接近或超過光纖石英材料的損傷閾值，在傳統光纖中傳輸，極容易造成光纖損傷。

發明內容

本發明提供一種激光傳輸光纜，用以解決現有技術中采用傳統的采用二氧化硅為主體構成光纖中傳輸所存在的缺陷，能有效地實現超快激光的柔性傳輸。

第一方面，本發明提供一種激光傳輸光纜，適用于傳輸超快激光，主要包括：在激光傳輸的光路上依次布設有耦合模塊、激光輸入頭、插芯和激光輸出頭；所述激光輸入頭與所述耦合模塊輸出端的母口連接口密封連接；

空芯光纖固設于由所述激光輸入頭、所述插芯和所述激光輸入頭所構建的真空空間內。

根據本發明提供的一種的激光傳輸光纜，所述耦合模塊包括殼體，設置于殼體內部并沿光路依次布設的第一保護窗蓋、聚焦模塊和母口連接口；

在所述殼體上設置有可開關的第一氣孔；

所述第一保護窗蓋用于實現所述耦合模塊在激光入射端的密封。

根據本發明提供的一種的激光傳輸光纜，在所述耦合模塊的殼體內部還設置有準直模塊、準直反光鏡和聚焦反光鏡；

激光光束通過所述第一保護窗蓋進入至所述準直模塊，并經所述準直模塊進入所述準直反光鏡；

經所述準直反光鏡和所述聚焦反光鏡調整出射方向后進入至所述聚焦模塊；

由所述聚焦模塊耦合聚焦后的激光光束進入至所述空芯光纖的輸入端；

所述準直反光鏡和所述聚焦反光鏡的角度均可調。

根據本發明提供的一種的激光傳輸光纜，位于所述激光輸入頭的激光入射端設置有錐臺型的公口連接口，在所述母口連接口的激光出射端開設有與所述公口連接口自定心配合的錐臺型孔洞。

根據本發明提供的一種的激光傳輸光纜，還包括設置在所述插芯內部的柱狀結構的光纖限位器，設置在所述插芯出口處的并與所述插芯相連接的光纖固定接頭；