一种光纤智能耦合系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤智能耦合系统及方法，该系统包括输入光纤和输出光纤，输入光纤和输出光纤的一端分别熔接有输入端帽和输出端帽，输入光纤和输出光纤之间设有插芯装置，其两端对应输入端帽和输出端帽开设插芯端孔，内设有光通道，输出光纤上设有包层光剥除器，包层光剥除器上设有光电传感器，输出端帽外周设有柔性底座，其与输出端帽之间设有位移组件，位移组件、输出端帽、柔性底座及光电传感器分别与控制组件通讯连接，通过光电传感器探测包层光剥除器剥除激光的强度将其传输给控制组件，控制组件处理信号并控制位移组件动作调整输出端帽位置，实现输入激光与输出激光准直；本发明专利技术无需现场熔接、体积小、光传输损耗低、抗扰动能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤智能耦合系统及方法
本专利技术属于光纤耦合
，更具体地，涉及一种光纤智能耦合系统及方法。
技术介绍
为了传输激光，常利用光纤可柔性弯曲的特点，将激光耦合至光纤中进行传输。当传输路径有变化时，经常需要对光纤进行熔接处理。熔接能够传输高功率激光的光纤需要较高的洁净条件和熔接工艺，并不能在非实验室条件下进行推广，无法满足即插即用的方便应用需求。由于端帽对输出光束具有准直作用，因此也可以通过将光纤末端熔接上端帽，再对准两个端帽，实现激光在光纤间的耦合。但在高功率应用中，端帽对准精度少许的偏差或扰动就会导致激光泄漏到输出光纤的包层中，使得传输损耗较大，甚至会造成耦合装置损毁。因此急需一种熔接方便、体积小、光传输损耗低、抗扰动能力强、成本低廉，能够实现端帽即插即用，实时进行耦合闭环控制，激光耦合效率高，系统稳定可靠，且能适用于高功率激光耦合传输的自动光纤耦合装置。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种光纤智能耦合系统，通过在输入光纤上设输入端帽，将输入端帽从插芯装置的一端插入并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤智能耦合系统，包括供激光传输的输入光纤（1）和输出光纤（7），其特征在于：/n所述输入光纤（1）一端熔接一个输入端帽（2），所述输出光纤（7）的一端熔接一个输出端帽（6），且所述输入光纤（1）与所述输入端帽（2）的熔接点恰好位于所述输入端帽（2）端面的焦点上，所述输出光纤（7）与所述输出端帽（6）的熔接点恰好位于所述输出端帽（6）端面的焦点上；/n所述输入光纤（1）和输出光纤（7）之间设有插芯装置（3），其两端对应所述输入端帽（2）和所述输出端帽（6）开设插芯端孔，内设有光通道（4），所述输入端帽（2）和输出端帽（6）分别插入对应插芯端孔中，将输入光纤（1）中的激光通过所述光通道（...

【技术特征摘要】
1.一种光纤智能耦合系统，包括供激光传输的输入光纤（1）和输出光纤（7），其特征在于：
所述输入光纤（1）一端熔接一个输入端帽（2），所述输出光纤（7）的一端熔接一个输出端帽（6），且所述输入光纤（1）与所述输入端帽（2）的熔接点恰好位于所述输入端帽（2）端面的焦点上，所述输出光纤（7）与所述输出端帽（6）的熔接点恰好位于所述输出端帽（6）端面的焦点上；
所述输入光纤（1）和输出光纤（7）之间设有插芯装置（3），其两端对应所述输入端帽（2）和所述输出端帽（6）开设插芯端孔，内设有光通道（4），所述输入端帽（2）和输出端帽（6）分别插入对应插芯端孔中，将输入光纤（1）中的激光通过所述光通道（4）准直并到输出光纤（7）中；
所述输出光纤（7）上设有包层光剥除器（8），所述包层光剥除器（8）上设有光电传感器（9），所述包层光剥除器（8）用于剥除激光准直偏差后泄露到输出光纤的内包层的激光，通过所述光电传感器（9）探测；
所述输出端帽（6）外周设有柔性底座（5），其与所述输出端帽（6）之间设有位移组件（11），所述位移组件（11）、输出端帽（6）、柔性底座（5）及光电传感器（9）分别与控制组件（10）通讯连接，所述光电传感器（9）探测到由于激光准直偏差所导致的泄露激光后将信号传输至控制组件（10），该控制组件（10）处理信号并控制所述位移组件（11）动作调整输出端帽（6）位置，实现输入激光与输出激光准直，将一根光纤内传输的激光稳定高效地耦合到另一根光纤。


2.根据权利要求1所述的一种光纤智能耦合系统，其特征在于：所述插芯装置（3）的半径需与所述输入端帽（2）的半径相匹配，使得输入端帽（2）插入所述插芯装置（3）后大小合适能够实现自然紧固。


3.根据权利要求2所述的一种光纤智能耦合系统，其特征在于：所述输入端帽（2）和输出端帽（6）的半径r范围为50μm~25mm，所述输入端帽（2）和输出端帽（6）的端面均镀有增透膜，所述增透膜的焦距f相等，所述输入端帽（2）和所述输出端帽（6）的长度均为f/n；
其中，f为焦距，n为端帽的折射率。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种光纤智能耦合系统，其特征在于：所述输入光纤（1）、所述输入端帽（2）、所述输出端帽（6）以及所述输出光纤（7）的中心在一条直线上；
所述输入光纤（1）和所述输入端帽（2）之间、所述输出光纤（7）和所述输出端帽（6）之间均各自通过熔接联结在一起。


5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种光纤智能耦合系统，其特征在于：所述输入光纤（1）和所述输出光纤（7）的纤芯直径范围为1~180μm；
所述输入光纤（1）和所述输出光纤（7）的内包层直径范围为10~2500μm。


6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种光纤智能耦合系统，其特征在于：所述包层光剥除器（8）设于所述输出光纤（7）的输出端；
所述包层光剥除器（8）能够剥除包层光功率范围为0~2000W。


7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘厚康，杨笛，武春风，李强，姜永亮，宋祥，戴玉芬，雷敏，杨雨，郑爱虎，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42