激光准直器及激光系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供一种激光准直器及激光系统。其中，激光准直器包括：光纤部件、第一透镜及第二透镜；光纤部件包括光纤及毛细管，所述光纤的至少部分位于所述毛细管中；第一透镜位于所述光纤部件的光信号输出侧；第二透镜位于所述第一透镜的光信号输出侧；所述光纤的位于所述毛细管内的光纤段上设有光纤包层表面毛化结构。本实用新型专利技术实施例提供的技术方案，在不影响光纤包层保护光纤纤芯的前提下，采用光纤包层表面毛化结构，减少了光纤包层杂散光对出射光束质量的影响，提高了出射光束的质量。束的质量。束的质量。

【技术实现步骤摘要】
激光准直器及激光系统


[0001]本技术涉及激光设备
，尤其涉及一种激光准直器及激光系统。

技术介绍

[0002]高功率光纤激光器广泛应用于部件打标、钻孔、切割焊接、清洗和医疗手术等方面。激光器的输出功率越高，对准直器的要求越高。为了能够增大准直器的激光功率承受能力，一般会选用大纤芯直径的光纤作为传输介质。然而，光纤直径的增大又导致光的传输模式增多，增加了杂散光的相互干扰，降低了激光准直器输出光束的质量。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种激光准直器及激光系统，以提高输出光束的质量。
[0004]在本技术的一个实施例中，提供了一种激光准直器。该激光准直器，包括：光纤部件、第一透镜及第二透镜。其中，光纤部件包括光纤及毛细管，所述光纤的至少部分位于所述毛细管中。第一透镜位于所述光纤部件的光信号输出侧。第二透镜位于所述第一透镜的光信号输出侧。所述光纤的位于所述毛细管内的光纤段上设有光纤包层表面毛化结构。
[0005]可选的，所述激光准直器还包括套管；所述光纤部件、所述第一透镜及所述第二透镜设置在所述套管内；设置有所述光纤部件、所述第一透镜及所述第二透镜的所述套管内，具有封闭空间；所述封闭空间内含有对光能量吸收系数低于空气的气体。具体的，所述气体可以为氮气。
[0006]可选的，所述毛细管上具有至少两个孔；所述气体经所述至少两孔中的部分孔注入；所述至少两个孔的各孔处设有密封胶。
[0007]可选的，所述光纤包括首尾连接的第一段光纤和第二段光纤；其中，所述第二段光纤位于所述毛细管内；所述第一段光纤的一部分位于所述毛细管内，另一部分位于所述毛细管外；其中，所述第一段光纤的位于所述毛细管内的部分为内部区段，所述内部区段上设有所述光纤包层表面毛化结构。
[0008]可选的，所述内部区段的中间区域设有所述光纤包层表面毛化结构。
[0009]可选的，所述第一段光纤的位于所述毛细管外的外部区段，以及所述内部区段的位于所述毛细管管口处的部分，具有包覆在光纤包层外的光纤涂覆层。
[0010]可选的，所述第一透镜为双凹透镜；所述双凹透镜具有通孔，所述通孔的孔轴与所述双凹透镜的中心光轴、所述光纤部件的轴线重合。
[0011]可选的，所述第二透镜为格林透镜；所述格林透镜的入射端面为斜面，并设有增透膜；所述格林透镜的出射端面为平面，并设有增透膜；所述光纤部件的朝向所述第一透镜的端面为斜面，并与所述格林透镜的入射端斜面相匹配。
[0012]本技术的另一个实施例中，提供了一种激光系统。该激光系统，包括：激光器及激光准直器。其中，激光器的输出端与所述激光准直器的输入端连接；所述激光准直器可
采用上述实施例提供的结构实现。
[0013]本技术实施例提供的技术方案中，激光准直器包括光纤、毛细管、第一透镜及第二透镜等，光纤的至少部分位于毛细管中；光信号经光纤传播至第一透镜，再透过第一透镜及第二透镜出射出去；其中，光纤的位于所述毛细管内的光纤段上设有光纤包层表面毛化结构，使得包层光不满足光纤波导的全反射条件，从光纤包层表面毛化结构处泄露出来，进而达到包层光的滤除效果，在不影响光纤包层保护光纤纤芯的前提下，减少了光纤包层杂散光对出射光束质量的影响，提高了出射光束的质量。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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的附图。
[0015]图1为本技术一实施例提供的激光准直器的结构示意图；
[0016]图2为图1中圆圈部分的局部放大示意图；
[0017]图3示出了本技术实施例提供的激光准直器中双凹透镜的结构示意图；
[0018]图4为图3所示视图的右视图。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，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。下文描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
[0020]现有技术中，制作高功率准直器的主流技术都是先制作光纤端帽，然后和C
‑
lens(球面透镜)进行准直输出，未对准直器的包层光进行处理。当激光功率加大后包层杂散光增多，易对激光系统的稳定性造成影响，进而影响激光系统的最终使用效果。为此，本技术提供了如下实施例。
[0021]参见图1所示，所述激光准直器包括：光纤部件、第一透镜4及第二透镜5等。其中，光纤部件包括光纤1及毛细管3。所述光纤1的至少部分位于所述毛细管3中。第一透镜4位于所述光纤部件的光信号输出侧102。第二透镜5位于所述第一透镜4的光信号输出侧。所述光纤1的位于所述毛细管3内的光纤段上设有光纤包层表面毛化结构2。参见图1所示，光纤部件的光信号输入侧为图1中标号101所指的一侧。
[0022]光纤的纤芯外面包围一层折射率比纤芯低的封套(如玻璃封套)，该封套被称为光纤包层。光纤包层使得光纤的纤芯保持在其内。光线在纤芯传送，当光线射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界较时，光线透不过界面会全部反射回来继续在纤芯内向前传送，而光纤包层主要起到保护的作用。本实施例在具体实施时，可采用腐蚀、激光标刻等方式对光纤1的光纤包层进行毛化处理后，得到形成在光纤包层表面上的光纤包层表面毛化结构2，如图2所示的局部放大示意图。光纤包层毛化处理，使得包层光不满足光纤波导的
全反射条件，从光纤包层表面毛化结构处泄露出来，达到包层光的滤除效果，以降低包层光对激光系统的稳定性的影响，提高输出光束的质量。
[0023]在一种可实现的技术方案中，本实施例提供的所述光纤1可由两段光纤组成。如图1所示的结构，所述光纤1包括首尾连接的第一段光纤11和第二段光纤12。所述第一段光纤11的远离所述第二段光纤12的一端为所述光信号输入侧101，所述第二段光纤12的远离所述第一段光纤11的一端为所述光信号输出侧102。所述第二段光纤12位于所述毛细管3内。具体的，所述第二段光纤12的端面与所述毛细管3的端面平齐，作为光纤部件的输出端。所述第一段光纤11的端面与所述毛细管3的端面可平齐，也可不平齐，本实施例不作限定。所述第一段光纤11的一部分位于所述毛细管3内，另一部分位于所述毛细管3外。所述第一段光纤11的位于所述毛细管3内的部分为内部区段，所述内部区段上设有所述光纤包层表面毛化结构2。
[0024]具体的，第一段光纤11的内部区段的中间区域设有所述光纤包层表面毛化结构2。
[0025]本实施例中的所述第一段光纤11的光纤包层外部还具有光纤涂覆层，图1中未采用相应标号标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光准直器，其特征在于，包括：光纤部件，包括光纤及毛细管，所述光纤的至少部分位于所述毛细管中；第一透镜，位于所述光纤部件的光信号输出侧；以及第二透镜，位于所述第一透镜的光信号输出侧；其中，所述光纤的位于所述毛细管内的光纤段上设有光纤包层表面毛化结构。2.根据权利要求1所述激光准直器，其特征在于，还包括套管；所述光纤部件、所述第一透镜及所述第二透镜设置在所述套管内；设置有所述光纤部件、所述第一透镜及所述第二透镜的所述套管内，具有封闭空间；所述封闭空间内含有对光能量吸收系数低于空气的气体。3.根据权利要求2所述的激光准直器，其特征在于，所述气体为氮气。4.根据权利要求2所述的激光准直器，其特征在于，所述毛细管上具有至少两个孔；所述气体经所述至少两孔中的部分孔注入；所述至少两个孔的各孔处设有密封胶。5.根据权利要求1至4中任一项所述的激光准直器，其特征在于，所述光纤包括首尾连接的第一段光纤和第二段光纤；其中，所述第二段光纤位于所述毛细管内；所述第一段光纤的一部分位于所述毛细管内，另一部分位于所述毛细管外；其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永平，谢绍平，邹萌，刘开威，骆崛逵，朱兰兰，
申请(专利权)人：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：