通过快速扰动可变光束特性光纤产生暂时的视在强度分布制造技术

本发明专利技术公开了一种光束传送装置、系统和方法，用于关于一组限制区域中的成员依次调整传播路径，以建立可控的、暂时的视在强度分布。所公开的技术需要对可变光束特性(VBC)光纤施加不同的扰动状态，以改变传播路径和该组限制区域中的经调整的光束的被限制部分从中传播通过的成员，从而在VBC光纤的输出端建立可控的、暂时的视在强度分布。

Transient apparent intensity distribution by rapidly perturbing a fiber with variable beam characteristics

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过快速扰动可变光束特性光纤产生暂时的视在强度分布
本文公开的技术涉及光纤激光器和光纤耦合激光器。更具体地，所公开的技术涉及用于在光纤激光器或光纤耦合激光器的输出端调整并保持经调整的光束特性(光斑尺寸、发散度轮廓、空间轮廓或光束形状等或其任意组合)的方法、设备和系统。相关申请本申请是2017年5月26日提交的以下申请中的每一个的部分延续：美国专利申请No.15/607,399；No.15/607,410和No.15/607,411；以及国际申请PCT/US2017/034848。这些申请中的每一个都要求2016年9月29日提交的美国临时专利申请No.62/401,650的权益。所有这些申请的全部内容通过引用结合于此。
技术介绍
高功率光纤耦合激光器的使用在各种应用中继续受到欢迎，例如，材料加工、切割、焊接和/或增材制造。这些激光器包括例如光纤激光器、圆盘激光器、二极管激光器、二极管泵浦固态激光器和灯泵浦固态激光器。在这些系统中，光功率经由光纤从激光器传送到工件。各种光纤耦合激光器材料加工任务需要不同的光束特性(例如，空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光束传送装置，所述光束传送装置被配置为关于一组限制区域中的成员依次地调整传播路径，以用于建立可控的、暂时的视在强度分布，所述光束传送装置包括：/n第一长度光纤，所述第一长度光纤具有用于光束传播的第一折射率轮廓(RIP)，所述第一RIP能够响应于所施加的扰动来修改所述光束，以形成经调整的光束，所述经调整的光束能够响应于所施加的不同的扰动状态移动以沿着不同的传播路径传播；以及/n第二长度光纤，所述第二长度光纤耦合到所述第一长度光纤，并且具有不同于所述第一RIP的第二RIP，限定所述一组限制区域，其中，所述一组中的不同成员占据不同的位置，以在所述第二长度光纤的输出端提供不同的强度分布，使得响...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170526 US PCT/US2017/034848;20170526 US 15/607,41.一种光束传送装置，所述光束传送装置被配置为关于一组限制区域中的成员依次地调整传播路径，以用于建立可控的、暂时的视在强度分布，所述光束传送装置包括：
第一长度光纤，所述第一长度光纤具有用于光束传播的第一折射率轮廓(RIP)，所述第一RIP能够响应于所施加的扰动来修改所述光束，以形成经调整的光束，所述经调整的光束能够响应于所施加的不同的扰动状态移动以沿着不同的传播路径传播；以及
第二长度光纤，所述第二长度光纤耦合到所述第一长度光纤，并且具有不同于所述第一RIP的第二RIP，限定所述一组限制区域，其中，所述一组中的不同成员占据不同的位置，以在所述第二长度光纤的输出端提供不同的强度分布，使得响应于依次施加不同的扰动状态，所述一组中的被限制部分从中传播通过的不同成员在所述第二长度光纤的输出端建立所述可控的、暂时的视在强度分布。


2.根据权利要求1所述的光束传送装置，其中，所述一组限制区域包括同轴限制区域。


3.根据权利要求1或2所述的光束传送装置，其中，所述可控的、暂时的视在强度分布具有暂时的视在强度轮廓，所述暂时的视在强度轮廓选自包括高斯、鞍形、环形、细长和基本平顶的视在强度轮廓的群组。


4.根据权利要求1所述的光束传送装置，其中，所述第一RIP包括梯度折射率RIP。


5.根据权利要求1所述的光束传送装置，其中，所述不同的扰动状态包括机械振荡，所述机械振荡被配置为在所述一组限制区域中的两个或更多个成员之间移动所述经调整的光束的传播路径。


6.根据权利要求1所述的光束传送装置，其中，所述光束传送装置还包括扰动装置，所述扰动装置包括音圈或压电装置。


7.根据权利要求1所述的光束传送装置，其中，所述第二长度光纤包括多芯光纤。


8.一种光功率定序器，其用于产生可控的、暂时的视在强度分布，所述光功率定序器包括：
激光源，所述激光源用于提供光束；
可变光束特性(VBC)光纤，所述可变光束特性光纤包括彼此耦合的第一长度光纤和第二长度光纤，所述第一长度光纤和所述第二长度光纤分别具有彼此不同的第一折射率轮廓(RIP)和第二折射率轮廓(RIP)，所述第一RIP能够响应于施加到所述VBC光纤上的扰动来修改所述光束，以形成在所述第二长度光纤的输入端呈现强度分布的经调整的光束，所述强度分布能够基于不同的扰动状态进行调整，并且所述第二RIP由多个限制区域限定，所述多个限制区域被设置为限制所述经调整的光束的对应于所述强度分布的至少一部分；以及
控制器，所述控制器可操作地耦合到所述VBC光纤，并被配置为控制扰动装置，所述扰动装置基于来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·W·布朗，D·A·V·克莱尔，R·L·法罗，
申请(专利权)人：恩耐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US