The invention discloses a point ring laser output structure with adjustable beam energy distribution, which comprises an input optical fiber and an output optical fiber, wherein the input optical fiber and the output optical fiber are matched through a pulling cone and are in a point ring structure with an inner and outer sleeve; wherein, the input optical fiber comprises an input optical fiber core and at least two layers of waveguide structure wrapped around the periphery of the input optical fiber core, and is located in the inner layer of waveguide structure The refractive index is higher than that of the outer waveguide structure; the output fiber includes the output fiber core and at least three layers of waveguide structure wrapped around the output fiber core, and the multilayer waveguide structure is arranged in turn. Compared with the geometric optical shaping structure, the structure has the advantages of simple structure, stable output of optical fiber spot ring spot and strong adaptability to the use environment; it can be used in the transformation of traditional fiber laser without additional optical devices; it has the characteristics of low transmission loss and high threshold power; it can flexibly adjust the energy proportion of center spot and ring spot; the requirements of input optical fiber laser are low, It is widely used.
【技术实现步骤摘要】
一种光束能量分布可调的点环形激光输出结构
本专利技术涉及一种光束能量调整结构,尤其涉及一种能量分布可调的点环形激光输出结构。
技术介绍
激光一般都是高斯光束,即光束强度在空间上呈现高斯分布,这样的光束具备有中心能量强度高,沿径向方向按高斯轮廓强度逐渐下降的特征。在实际应用过程中,各领域往往不仅仅需要高斯光束,而会要求激光光束具有特定的要求,比如在能量分布上,具备平顶、环状等分布,在光束形状上,具有方形,圆形等形状。在高功率的激光应用过程中,高斯光束能量集中在中心部分,反而不利于能量的高效利用,所以实际应用过程中需要采用一些方法进行光束整形改变光束能量的输出,提升激光的应用水平。光束能量的改变总体分为空间整形和光波导整形两种,现有的方法主要包括以下几种:光阑法:如,多透镜阵列,以专利号为ZL201720793031.6的技术方案为例,该案中公布了通过依序放置的光纤、准直透镜、圆点形光斑聚焦透镜、圆锥透镜和环形光斑聚焦透镜,光束依序通过光纤、准直透镜、圆点形光斑聚焦透镜、圆锥透镜和环形光斑聚焦透镜后,得到点环形光斑的技术特征;再如,二元光学元件,位相板(2017年5月红外与激光工程第5期第46卷),双折射透镜组和异形棱镜等等。以上方法多是利用空间光学进行激光光束整形,各具有不同的优缺点,总体而言,空间整形结构较大不利于工业化的高度集成,并且空间机械结构可靠性稍差。扰模法(公告号为CN102866501A的一种光纤出射光斑强度均匀化扰模装置和公告号为CN100424494C的实现圆形光环强度均匀化的 ...
【技术保护点】
1.一种光束能量分布可调的点环形激光输出结构,其特征在于,包括输入光纤和输出光纤,所述输入光纤与所述输出光纤通过拉锥匹配设置,呈内外套设的点环形结构;其中,所述输入光纤包括输入光纤纤芯及包绕于所述输入光纤纤芯外围的至少两层波导结构,且位于内层波导结构的折射率高于外层波导结构的折射率;所述输出光纤包括输出光纤纤芯及包绕于所述输出光纤纤芯外围的至少三层波导结构,多层波导结构依次包绕设置。/n
【技术特征摘要】
1.一种光束能量分布可调的点环形激光输出结构,其特征在于,包括输入光纤和输出光纤,所述输入光纤与所述输出光纤通过拉锥匹配设置,呈内外套设的点环形结构;其中,所述输入光纤包括输入光纤纤芯及包绕于所述输入光纤纤芯外围的至少两层波导结构,且位于内层波导结构的折射率高于外层波导结构的折射率;所述输出光纤包括输出光纤纤芯及包绕于所述输出光纤纤芯外围的至少三层波导结构,多层波导结构依次包绕设置。
2.如权利要求1所述的输出结构,其特征在于,制备该输出结构时,根据实际光束能量分配的需求,所述输入光纤的拉锥比控制为1~10,所述输出光纤拉锥控制为1~10。
3.如权利要求1所述的输出结构,其特征在于,所述输入光纤纤芯的数值孔径标记NA1,0.06≤NA1≤0.12;所述输入光纤纤芯的直径尺寸标记R1,20um≤R1≤200un。
4.如权利要求1所述的输出结构,其特征在于,所述输入光纤的双包层波导结构为包绕在所述输入光纤纤芯外围的内包层以及包绕于所述内包层外的为的外包层,所述内包层与所述外包层的厚度尺寸标记D2,105um≤D2≤600um,直径尺寸标记为R2,R2=R1+D2。
5.如权利要求3所述的输出结构,其特征在于,所述输出光纤纤芯标记A,所述输出光纤纤芯的直径尺寸标记为RA,则20um≤RA≤100um。
6.如权利要求5所述的输出结构,其特征在于,所述输出光纤的多层波导结构使用纯石英和掺氟下陷层,所述输出光纤的多层波导结构以所述输出光纤纤芯A为中心,由内而外至少包括包层B、包层C、包层D三层结构,其中,所述包层B贴近所述输出光纤纤芯的内层掺氟层与所述输出光纤纤芯形成的数值孔径标记为NA2,所述包层D远离所述输出光纤纤芯的...
【专利技术属性】
技术研发人员:李文涛,李骁军,严超,白云娜,陶春力,谭小妹,刘广柏,
申请(专利权)人:上海飞博激光科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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。