[發明專利]激光耦合系統和控制方法、光纖固定裝置及激光系統

在審

• 申請號: 202211135348.2
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN115542474A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 徐炳蔚;朱欣;陳艷
• 申請（專利權）人: 飛秒激光研究中心（廣州）有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42;G02B6/44;G02B6/46;H01S3/13
• 代理公司: 廣州市律帆知識產權代理事務所(普通合伙) 44614
• 代理人: 余永文

1.一種激光耦合系統，其特征在于，包括：光纖固定裝置、反饋檢測系統以及控制系統；其中，所述光纖固定裝置設于激光器與光子晶體光纖的耦合位置處，所述反饋檢測系統設于激光系統的出射端位置處，所述控制系統分別連接所述光纖固定裝置和反饋檢測系統；

所述反饋檢測系統從激光系統的主光路中導出一路支路激光脈沖并檢測所述支路激光脈沖的光學參數；

所述控制系統根據所述光學參數計算調整所述光子晶體光纖位置的控制參數，并根據所述控制參數控制光纖固定裝置以調整所述光子晶體光纖與激光器之間的耦合位置，使得所述光學參數達到目標值。

2.根據權利要求1所述的激光耦合系統，其特征在于，所述反饋檢測系統包括：設于主光路上的玻璃片，以及設于所述玻璃片反射支路上的衰減片和光電二極管；其中，所述玻璃片從主光路的激光脈沖中提取出一路支路激光脈沖，所述衰減片對所述支路激光脈沖進行衰減后送入所述光電二極管檢測激光光束的實時功率值，并將所述實時功率值輸出至所述控制系統。

3.根據權利要求1所述的激光耦合系統，其特征在于，所述反饋檢測系統包括：設于主光路上的玻璃片，以及設于所述玻璃片反射支路上的衰減片和光譜分析儀；其中，所述玻璃片從主光路的激光脈沖中提取出一路支路激光脈沖，所述衰減片對所述支路激光脈沖進行衰減后送入所述光譜分析儀檢測激光光束的光譜參數，并將所述光譜參數輸出至所述控制系統。

4.一種光纖固定裝置，其特征在于，包括：用于固定光子晶體光纖的光纖卡盤，安裝所述光纖卡盤的光纖固定架；

所述光纖卡盤內置于光纖固定架的卡盤槽上；

所述卡盤槽上設有至少兩條內刻線，在卡盤槽相對內刻線的另一側上設有固定元件；

所述固定元件將光纖卡盤頂向內刻線上進行固定。

5.根據權利要求4所述的光纖固定裝置，其特征在于，所述卡盤槽的底部沿中心軸向下開設有凹槽；

所述凹槽與卡盤槽交匯位置處形成兩條平行于中心軸向的內刻線；

和/或，

所述固定元件為弧形設計的壓塊元件；

所述壓塊元件通過螺旋推進方式將光纖卡盤固定到卡盤槽中；其中，所述壓塊元件與光纖卡盤的接觸點以及兩條內刻線與光纖卡盤接觸點構成三角形結構；

和/或，

所述光纖固定架在連接激光器一側上設有防塵管；

所述光纖卡盤內置于防塵管中，用于對光子晶體光纖進行防塵保護；

和/或，

所述光纖固定架設置在三維運動平臺上；其中，所述三維運動平臺用于推動光纖固定架進行三維運動以調整光纖與激光器之間的耦合位置。

6.一種激光耦合控制方法，其特征在于，包括：

將光子晶體光纖以可移動方式安裝在激光器與光子晶體光纖耦合位置處；

在激光系統主光路的出射端位置檢測激光脈沖的實時光學參數；

根據所述實時光學參數計算控制參數，并根據所述控制參數調整所述光子晶體光纖與激光器之間的耦合位置，使得所述光學參數達到設定的目標值。

7.根據權利要求6所述的激光耦合控制方法，其特征在于，所述實時光學參數為實時功率參數；

所述根據所述實時光學參數計算控制參數，并根據所述控制參數調整所述光子晶體光纖與激光器之間的耦合位置，使得所述光學參數達到設定的目標值，包括：

計算所述實時功率與激光器輸出功率的功率比值；

根據所述功率比值確定對所述光子晶體光纖的位置進行調整的控制參數；

根據所述控制參數移動所述光子晶體光纖，并獲取移動后所述實時功率比值；

循環移動所述光子晶體光纖和判斷所述實時功率比值，直至所述實時功率比值達到目標值時停止調整。