【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大功率激光发射领域,具体涉及一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置。
技术介绍
大功率光纤激光器具有功率密度高、光束质量好、结构紧凑等优点,近年来获得了飞速发展,在工业、国防及现代高新技术等众多领域有极为重要的应用。由于从光纤中发射的激光束具有一定发散角度,经过一段距离传播后光斑面积变大,功率密度降低,因此对实际应用中的光纤激光首先需要进行光束准直。同时,为了确保激光的功率、光斑形貌等性能参数满足应用需求,还要在激光准直输出的同时进行采样监测,进而根据采样数据对光纤激光器实施闭环反馈控制。随着光纤激光技术的不断发展,单根光纤输出功率已突破万瓦,组束光纤可达数万瓦,目前常用的光纤准直器无法承受如此高的激光功率。另外大功率光纤激光多采用组束光纤合成输出的方式,在这种情况下,在合成激光准直输出的同时进行采样监测,进而根据监测结果对各束激光进行相应控制,是实现大功率合成输出亟需解决的关键技术。因此,非常有必要提出一种大功率应用条件下的光纤激光准直输出及采样监测的一体化集成装置,才能满足先进工业加工以及国防等高能激光领域的应用需求。目前对于大功率光纤激光,其输出准直和采样监测为两组相互独立的装置,尤其是采样监测常采用多个离散器件临时搭建光路,还没有能够实现大功率激光准直输出与采样监测的一体化集成装置。
技术实现思路
针对目前对于大功率光纤激光,其输出准直和采样监测为两组相互独立的装置,尤其是采样监测常采用多个离散器件临时搭建光路,还没有能够实现大功率激光准直输出与采样监测的一体化集成装置的情况,本专利技术提供一种光纤激光准直输出及采样监测的一 ...
【技术保护点】
一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于包括激光准直腔(1)与激光采样监测腔(2),防护隔离板(15)将激光准直腔(1)与激光采样监测腔(2)隔离;所述激光准直腔(1)包括光纤激光发射装置(3)、激光光阑(4)、激光准直镜(5)、主分光镜(6)、输出隔离窗(7),与激光准直腔(1)通过密封接口连接;所述光纤激光发射装置(3)位于激光准直镜(5)的焦点处,所述光纤激光发射装置(3)发射的大功率激光束经过激光光阑(4)进行空间滤波,滤除大于理论远场衍射角的杂散光,滤波后的激光束经过激光准直镜(5)成为准直激光束;所述主分光镜(6)位于激光准直镜(5)和输出隔离窗(7)之间的光路中,准直激光经主分光镜(6)分为输出激光(17)与采样激光束(18),输出激光(17)经过输出隔离窗(7)输出,采样激光束(18)通过防护隔离板(15)上的通光孔(16)进入激光采样监测腔(2);所述激光采样监测腔(2)包括采样聚焦镜(8)、采样分光镜(9)、第一衰减组件(10)、光斑形貌探测装置(11)、第二衰减组件(12)、小孔光阑(13)、激光功率探测装置(14),与激光采样监测腔(2)通 ...
【技术特征摘要】
1.一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于包括激光准直腔(1)与激光采样监测腔(2),防护隔离板(15)将激光准直腔(1)与激光采样监测腔(2)隔离;所述激光准直腔(1)包括光纤激光发射装置(3)、激光光阑(4)、激光准直镜(5)、主分光镜(6)、输出隔离窗(7),与激光准直腔(1)通过密封接口连接;所述光纤激光发射装置(3)位于激光准直镜(5)的焦点处,所述光纤激光发射装置(3)发射的大功率激光束经过激光光阑(4)进行空间滤波,滤除大于理论远场衍射角的杂散光,滤波后的激光束经过激光准直镜(5)成为准直激光束;所述主分光镜(6)位于激光准直镜(5)和输出隔离窗(7)之间的光路中,准直激光经主分光镜(6)分为输出激光(17)与采样激光束(18),输出激光(17)经过输出隔离窗(7)输出,采样激光束(18)通过防护隔离板(15)上的通光孔(16)进入激光采样监测腔(2);所述激光采样监测腔(2)包括采样聚焦镜(8)、采样分光镜(9)、第一衰减组件(10)、光斑形貌探测装置(11)、第二衰减组件(12)、小孔光阑(13)、激光功率探测装置(14),与激光采样监测腔(2)通过密封接口连接;所述采样激光束(18)通过采样聚焦镜(8)汇聚,汇聚激光束经采样分光镜(9)分为两束,一束经第一衰减组件(10)进行功率衰减后由光斑形貌探测装置(11)监测聚焦光斑形貌,另一束经第二衰减组件(12)进行功率衰减后通过小孔光阑(13)由激光功率探测装置(14)监测激光功率。2.根据权利要求1所述的一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于,所述激光准直舱(1)和激光采样监测舱(2)均为防尘密封舱。3.根据权利要求1所述的一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于,所述防护隔离板(15)采用耐受高激光功率的非透光材料制造,其表面做防反射处理。4.根据权利要求1所述的一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于,所述光纤激光发射装置(3),是单根单芯光纤、单根多芯光纤或多根光纤组束,具备六维调整功能。5.根据权利要求1所述的一种大功率光纤激光准直输出及采样监测一体化集成装置,其特征在于,所述激光光阑(4)表面做防反射处理,防止激光光阑(4)产生的杂散光进入光纤激光发射装置(3);所述激光光阑(4)根据光纤激光发射装置(3)发射的大功率激光束功率水平采取适当冷却措施,可采用风冷、水冷或电控制冷。...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙鑫鹏,史俊锋,杨振,张马驰,马长正,孙涛,
申请(专利权)人:中国兵器装备研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。