光斑形状转换装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种光斑形状转换装置及系统，涉及激光光斑形状转换领域。所述光斑形状转换装置包括激光器、双包层光纤和反射罩，所述激光器和所述双包层光纤耦合，所述双包层光纤的中间设置有包层光剥离器，所述包层光剥离器的外侧设置有反射罩，由所述激光器输出的激光经所述双包层光纤进入所述包层光剥离器，进入所述包层光剥离器的激光部分以不同的角度发散到自由空间中，其中，以不同角度入射到所述反射罩上的激光经所述反射罩反射收集形成面光源，未发散到自由空间中的激光通过所述包层光剥离器并经所述双包层光纤出射。和现有技术相比，本实用新型专利技术提供的装置及系统的结构简单、可靠性高，能够实现功率损耗小且输出稳定的全光纤结构。

Light spot shape conversion device and system

The utility model provides a light spot shape conversion device and a system, which relates to the field of laser spot shape conversion. The spot shape conversion device comprises a laser, double clad fiber and reflector, the laser and the double clad fiber coupling, the middle of the double clad fiber is arranged on the cladding light stripper, the outside of the cladding light stripper is arranged by a laser reflector, the laser the output of the double clad fiber into the cladding optical dissector, into the cladding optical dissector laser in different parts of an angle of divergence to the free space, the reflection formed by the collection of surface light source reflector laser with different incident angle to the reflecting cover. No, the divergence to laser in free space through the cladding optical dissector and the double clad optical fiber. Compared with the existing technology, the device and system provided by the utility model has the advantages of simple structure and high reliability, and can realize all fiber structure with small power loss and stable output.

【技术实现步骤摘要】
光斑形状转换装置及系统
本技术涉及激光光斑形状转换领域，具体而言，涉及一种光斑形状转换装置及系统。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，例如生物医疗、工业生产、地质勘测、农业养殖等领域对于特殊照明光源的需求越来越高。例如传统的医疗照明灯具基本以卤素灯和卤钨灯作为光源，存在寿命不长、光源发散、高热辐射等缺点，达不到当今医疗行业对照明定点、定向、高可靠性的要求。激光具有高亮度、高单色性、高方向性和高单色性的优点，激光光源广泛应用于当今各行各业。对于高光束质量的激光器，其近场光斑为面积非常小的圆形，光斑亮度更是可以达到1000W/(cm2sr)，光密度非常高。但是对于生物医疗、工业生产等特定的激光应用领域，要求较大的激光近场光斑面积及较低光密度，现在多使用组合透镜来实现激光光斑形状的转换，其光学系统的结构复杂且难以保证稳定的光功率输出。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光斑形状转换装置及系统，其能够有效改善上述问题。本技术的实施例是这样实现的：第一方面，本技术实施例提供了一种光斑形状转换装置，其包括激光器、双包层光纤和反射罩，所述激光器和所述双包层光纤耦合，所述双包层光纤的中间设置有包层光剥离器，所述包层光剥离器的外侧设置有反射罩，由所述激光器输出的激光经所述双包层光纤进入所述包层光剥离器，进入所述包层光剥离器的激光部分以不同的角度发散到自由空间中，其中，以不同角度入射到所述反射罩上的激光经所述反射罩反射收集形成面光源，未发散到自由空间中的激光通过所述包层光剥离器并经所述双包层光纤出射。在本技术较佳的实施例中，所述包层光剥离器设置在所述反射罩的中心位置。在本技术较佳的实施例中，所述反射罩为弧面反射罩。在本技术较佳的实施例中，所述反射罩为空心半圆柱形反射罩。在本技术较佳的实施例中，所述包层光剥离器为棒状结构，所述包层光剥离器面向所述反射罩的一侧可透光，所述包层光剥离器背向所述反射罩的一侧不透光。在本技术较佳的实施例中，所述光斑形状转换装置还包括激光吸收池，所述激光吸收池和所述双包层光纤远离所述激光器的一端耦合，未发散到自由空间中的激光通过所述包层光剥离器并经所述双包层光纤进入所述激光吸收池被吸收。在本技术较佳的实施例中，所述包层光剥离器的激光剥离比大于或等于99.5％。在本技术较佳的实施例中，所述激光器为半导体激光器。在本技术较佳的实施例中，所述双包层光纤为双包层石英光纤。第二方面，本技术实施例还提供了一种光斑形状转换系统，其包括如上所述的光斑形状转换装置及灯罩，所述灯罩与所述光斑形状转换装置中的反射罩相对设置，经所述反射罩反射收集形成的面光源通过所述灯罩出射。本技术实施例提供的光斑形状转换装置及系统，通过激光器输出光斑较小、光密度较高的激光点光源，通过双包层光纤将激光器输出的激光耦合进包层光剥离器，使进入所述包层光剥离器的激光部分以不同的角度发散到自由空间中，再通过反射罩将以不同角度入射到所述反射罩上的激光反射并收集形成面光源，最后通过所述双包层光纤的另一端将通过所述包层光剥离器的未发散到自由空间中的激光接收并出射。相对于现有技术中使用组合透镜进行光斑形状转换的方法，本技术提供的光斑形状转换装置及系统的点光源向面光源功率转换的效率高，其结构简单、可靠性高，能够实现功率损耗小且输出稳定的全光纤结构。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术第一实施例提供的光斑形状转换装置的结构示意图；图2为本技术第一实施例提供的加入激光吸收池的光斑形状转换装置的结构示意图；图3为本技术第一实施例中的进行光斑形状转换的结构示意图；图4为本技术第一实施例中光斑形状转换的光路示意图；图5为本技术第一实施例提供的光斑形状转换系统的结构示意图；图6为本技术第二实施例提供的光斑形状转换装置的结构示意图。图标：100-激光器；200-双包层光纤；300-包层光剥离器；400-反射罩；500-激光吸收池；1000-光斑形状转换装置；1500-灯罩；2000-光斑形状转换系统。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，“输入”、“输出”、“反馈”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化，使得所述光信号或所述电信号受到处理，进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。在本技术的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的描述该光斑形状转换装置及系统中各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的光路方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。第一实施例请参照图1，本实施例提供了一种光斑形状转换装置1000，其包括激光器100、双包层光纤200和反射罩400。所述激光器100和所述双包层光纤200耦合，所述双包层光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光斑形状转换装置，其特征在于，包括激光器、双包层光纤和反射罩，所述激光器和所述双包层光纤耦合，所述双包层光纤的中间设置有包层光剥离器，所述包层光剥离器的外侧设置有反射罩，由所述激光器输出的激光经所述双包层光纤进入所述包层光剥离器，进入所述包层光剥离器的激光部分以不同的角度发散到自由空间中，其中，以不同角度入射到所述反射罩上的激光经所述反射罩反射收集形成面光源，未发散到自由空间中的激光通过所述包层光剥离器并经所述双包层光纤出射。

【技术特征摘要】
1.一种光斑形状转换装置，其特征在于，包括激光器、双包层光纤和反射罩，所述激光器和所述双包层光纤耦合，所述双包层光纤的中间设置有包层光剥离器，所述包层光剥离器的外侧设置有反射罩，由所述激光器输出的激光经所述双包层光纤进入所述包层光剥离器，进入所述包层光剥离器的激光部分以不同的角度发散到自由空间中，其中，以不同角度入射到所述反射罩上的激光经所述反射罩反射收集形成面光源，未发散到自由空间中的激光通过所述包层光剥离器并经所述双包层光纤出射。2.根据权利要求1所述的光斑形状转换装置，其特征在于，所述包层光剥离器设置在所述反射罩的中心位置。3.根据权利要求2所述的光斑形状转换装置，其特征在于，所述反射罩为弧面反射罩。4.根据权利要求3所述的光斑形状转换装置，其特征在于，所述反射罩为空心半圆柱形反射罩。5.根据权利要求4所述的光斑形状转换装置，其特征在于，所述包层光剥离器为棒状结构，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，李琦，刘玙，赵鹏飞，王波鹏，唐选，李成钰，李泽标，温静，林宏奂，王建军，景峰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51