光纤准直器及其制作方法技术

本申请提供了一种光纤准直器，包括光纤以及沿着光纤轴线方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜的两端分别为平面和凹面，光纤与第一透镜的平面连接；第二透镜的两端分别为平面和凸面，第二透镜的平面朝向第一透镜的凹面；第三透镜的两端分别为凹面和凸面；第三透镜的凹面与第二透镜的凸面接触。本申请还提供了一种制作光纤准直器的方法，利用调节架调节第一透镜和第二透镜之间的距离，当近场、远场光斑直径一致时，再固定第一透镜。本申请通过设置第一透镜，从光纤出来的激光光束仅经过一级放大，能够缩短光路长度，从而缩短了整体结构的尺寸；通过设置第三透镜，能够补偿激光光束放大后产生的球差，优化了光纤准直器的光学性能。器的光学性能。器的光学性能。

【技术实现步骤摘要】
光纤准直器及其制作方法


[0001]本申请属于光纤激光
，更具体地说，是涉及一种光纤准直器及其制作方法。

技术介绍

[0002]激光加工作为一种先进的加工工具，在工业生产中发挥着举足轻重的作用，随着全球工业4.0的不断推进，激光加工技术的应用领域越来越广泛，从材料加工到汽车生产，再到3D打印等新兴产业，激光加工技术已经成为国家战略的一部分。而精密制造技术代表了一个国家的先进制造能力和工业基础水平，直接影响多个重要行业的国际竞争力和国家的硬实力，比如：在航空发动机的制造，汽车发动机核心器件的加工，动力电磁极耳的切割，微电子、精密轴承、精密刀具等高精度、微小器件的加工和制造，金属表面锈蚀清洗，工艺品微雕等等。
[0003]激光器清洗是激光加工技术的一个主要应用方向，例如除锈、去污、去漆等等。一些需要清洗的工件，或者应用场合，作业空间十分狭小，对激光器输出头(光纤准直器)的尺寸提出苛刻的要求。目前，市面上常见的激光器输出头，为了满足一定激光光束直径的需求，通常需要对光路进行多级放大，这样一来光路长度就会比较长，最终导致整体结构尺寸比较长，难以适应用于结构紧凑的激光器系统。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种光纤准直器及其制作方法，以解决现有技术中存在的光纤准直器的尺寸比较大，不能满足结构紧凑的激光器系统的使用需求的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种光纤准直器，包括光纤、第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜的一端为平面，所述第一透镜的另一端为凹面，所述光纤与所述第一透镜的平面连接；所述第二透镜沿着所述光纤的轴线方向设置，并与所述第一透镜间隔设置，所述第二透镜的一端为平面，所述第二透镜的另一端为凸面，所述第二透镜的平面朝向所述第一透镜的凹面；所述第三透镜沿着所述光纤的轴线方向设置，所述第三透镜的一端为凹面，所述第三透镜的另一端为凸面；所述第三透镜的凹面与所述第二透镜的凸面接触。
[0006]可选地，所述光纤准直器还包括第一镜筒管和第二镜筒管；所述第二镜筒管套设在所述光纤上，并连接于所述第一镜筒管的第一端，所述第一透镜连接于所述第一镜筒管的第二端。
[0007]可选地，所述光纤准直器还包括主体镜筒管，所述主体镜筒管的第一端具有安装孔，所述第一镜筒管装配于所述安装孔中。
[0008]可选地，所述光纤准直器还包括镜筒套，所述第二透镜和所述第三透镜安装在所述镜筒套内；所述镜筒套与所述主体镜筒管的第二端连接。
[0009]可选地，所述主体镜筒管的第二端具有外螺纹，所述镜筒套的一端具有内螺纹；所述主体镜筒管与所述镜筒套螺纹连接。
[0010]可选地，所述光纤准直器还包括密封圈，所述密封圈设置在所述主体镜筒管与所述镜筒套的连接处。
[0011]可选地，所述光纤准直器还包括保护套管，所述光纤穿过所述保护套管；所述主体镜筒管的第一端具有凸起部，所述安装孔贯穿所述凸起部，所述保护套管套设于所述凸起部。
[0012]可选地，所述保护套管与所述凸起部螺纹连接。
[0013]可选地，所述光纤的轴线、所述第一透镜的轴线、所述第二透镜的轴线、所述第三透镜的轴线和所述安装孔的轴线重合。
[0014]本申请还提供了一种制作上述的光纤准直器的方法，所述方法包括使用调节架和光斑测试仪；
[0015]将所述第二透镜和所述第三透镜安装在所述镜筒套内，所述镜筒套与所述主体镜筒管的第二端固定；
[0016]将所述第二镜筒管固定在所述第一镜筒管的第一端，所述第一透镜固定在所述第一镜筒管的第二端；所述光纤穿过所述第二镜筒管，并固定在所述调节架上；
[0017]将所述第一镜筒管连接于所述安装孔中，所述调节架能够带动所述第一镜筒管沿着所述安装孔的轴线方向移动；
[0018]所述光斑测试仪位于所述第二透镜的出射端，所述光斑测试仪能够沿着激光光束的传播方向往复移动；
[0019]通过所述调节架拉动所述第一镜筒管移动，同时移动所述光斑测试仪，进行光斑直径的检测，当近场光斑直径与远场光斑直径一致时，将所述第一镜筒管与所述安装孔固定。
[0020]本申请提供的光纤准直器及其制作方法的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的光纤准直器中，第一透镜具有凹面，能够增加激光光束的发散角，从光纤出来的激光光束经过第一透镜放大后，然后再经过具有凸面的第二透镜准直，这个过程中激光光束仅经过一级放大，在获取目标激光光束直径的情况下，能够缩短第二透镜的焦距，即光路长度，从而缩短了光纤准直器的整体尺寸。通过在第二透镜的出射端增加具有凹面和凸面的第三透镜，能够补偿激光光束放大后产生的球差，优化了光纤准直器的光学性能。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本申请实施例提供的光纤准直器结构示意图；
[0023]图2为本申请实施例提供的光纤准直器中凹透镜组的结构示意图；
[0024]图3为本申请实施例提供的光纤准直器中凸透镜组的结构示意图；
[0025]图4为本申请实施例提供的光纤准直器中主体镜筒管的结构示意图；
[0026]图5为本申请实施例提供的光纤准直器的组装调试结构示意图；
[0027]图6为本申请实施例提供的光纤准直器的光路结构示意图；
[0028]图7为本申请实施例提供的光纤准直器的像差分析示意图。
[0029]其中，图中各附图标记：
[0030]100
‑
光纤；
[0031]200
‑
凹透镜组；201
‑
第一透镜；202
‑
第一镜筒管；203
‑
第二镜筒管；
[0032]300
‑
凸透镜组；301
‑
第二透镜；302
‑
第三透镜；303
‑
镜筒套；
[0033]400
‑
主体镜筒管；401
‑
安装孔；402
‑
凸起部；
[0034]500
‑
保护套管；
[0035]600
‑
密封圈；
[0036]700
‑
调节架；
[0037]800
‑
光斑测试仪。
具体实施方式
[0038]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0039]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤准直器，其特征在于，包括：光纤，第一透镜，所述第一透镜的一端为平面，所述第一透镜的另一端为凹面，所述光纤与所述第一透镜的平面连接；第二透镜，所述第二透镜沿着所述光纤的轴线方向设置，并与所述第一透镜间隔设置，所述第二透镜的一端为平面，所述第二透镜的另一端为凸面，所述第二透镜的平面朝向所述第一透镜的凹面；以及第三透镜，所述第三透镜沿着所述光纤的轴线方向设置，所述第三透镜的一端为凹面，所述第三透镜的另一端为凸面；所述第三透镜的凹面与所述第二透镜的凸面接触。2.如权利要求1所述的光纤准直器，其特征在于，所述光纤准直器还包括第一镜筒管和第二镜筒管；所述第二镜筒管套设在所述光纤上，并连接于所述第一镜筒管的第一端，所述第一透镜连接于所述第一镜筒管的第二端。3.如权利要求2所述的光纤准直器，其特征在于，所述光纤准直器还包括主体镜筒管，所述主体镜筒管的第一端具有安装孔，所述第一镜筒管装配于所述安装孔中。4.如权利要求3所述的光纤准直器，其特征在于，所述光纤准直器还包括镜筒套，所述第二透镜和所述第三透镜安装在所述镜筒套内；所述镜筒套与所述主体镜筒管的第二端连接。5.如权利要求4所述的光纤准直器，其特征在于，所述主体镜筒管的第二端具有外螺纹，所述镜筒套的一端具有内螺纹；所述主体镜筒管与所述镜筒套螺纹连接。6.如权利要求4所述的光纤准直器，其特征在于，所述光纤准直器还包括密封圈，所述密封圈设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭开东，岳嵚，朱少军，岳超瑜，
申请(专利权)人：常州莱特康光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：