本申请涉及一种激光耦合系统、激光耦合控制方法、光纤固定装置及激光系统；所述激光耦合系统包括：光纤固定装置、反馈检测系统以及控制系统；其中光纤固定装置设于激光器与光子晶体光纤的耦合位置处，反馈检测系统设于激光系统的出射端位置处，控制系统分别连接光纤固定装置和反馈检测系统；反馈检测系统从激光系统的主光路中导出一路支路激光脉冲并检测支路激光脉冲的光学参数；控制系统根据光学参数计算调整光子晶体光纤位置的控制参数，并根据控制参数控制光纤固定装置以调整光子晶体光纤与激光器之间的耦合位置，使得光学参数达到目标值；该技术方案，能够自适应地调整光子晶体光纤的耦合位置，提高耦合效率，提升激光器与光纤的耦合稳定性。与光纤的耦合稳定性。与光纤的耦合稳定性。
【技术实现步骤摘要】
激光耦合系统和控制方法、光纤固定装置及激光系统
[0001]本申请涉及激光
，特别是一种激光耦合系统、激光耦合控制方法、光纤固定装置及激光系统。
技术介绍
[0002]在激光
中，泵浦激光穿过特殊光波导介质时，因非线性效应引起入射激光束的光谱展宽，从而输出宽光谱激光束，称为超连续谱；具备高能量输出及高频谱展宽特性的超连续谱适用于光学测量、光脉冲压缩及生物医学成像等领域；利用光子晶体光纤具有高非线性和灵活的色散特性等特点，可以产生精准可控的超连续谱。
[0003]常见基于光子晶体光纤产生超连续谱的技术，一般是利用光子晶体光纤高非线性和灵活的色散特性等特点来产生超连续谱，但是由于超连续谱难以实现稳定输出和好的光谱相干性，输出功率在时域上容易出现不稳定的情况。
[0004]激光从空气空间耦合至光子晶体光纤过程中，激光束在空气中传输会存在光强闪烁、相位起伏、到达角起伏、光束漂移等现象，会导致聚焦后的光斑在光纤端面晃动，激光束与光纤输入端的中心轴向难以保持稳定一致，由于轴向差异会导致激光输出功率在时域上的不稳定、转换效率低等问题，而元器件长期存在局部过度热效应及光损伤则会引发测量偏差、器件损毁等问题；另外，气溶胶、颗粒沉降物分布等环境因素，也会降低耦合效率，影响持续稳定性。
[0005]综上所述，在激光器耦合到光纤技术上，依然存在亟待解决的光纤输出端功率低、元器件受损害风险等问题，以及耦合效率低、持续稳定性低等缺陷。
技术实现思路
[0006]基于此，有必要针对上述技术问题的至少之一，提供一种激光耦合系统、激光耦合控制方法、光纤固定装置及激光系统，提高激光耦合效率和稳定性。
[0007]一种激光耦合系统，包括：光纤固定装置、反馈检测系统以及控制系统；其中，所述光纤固定装置设于激光器与光子晶体光纤的耦合位置处，所述反馈检测系统设于激光系统的出射端位置处，所述控制系统分别连接所述光纤固定装置和反馈检测系统；
[0008]所述反馈检测系统从激光系统的主光路中导出一路支路激光脉冲并检测所述支路激光脉冲的光学参数；
[0009]所述控制系统根据所述光学参数计算调整所述光子晶体光纤位置的控制参数，并根据所述控制参数控制光纤固定装置以调整所述光子晶体光纤与激光器之间的耦合位置，使得所述光学参数达到目标值。
[0010]在一个实施例中，所述反馈检测系统包括：设于主光路上的玻璃片，以及设于所述玻璃片反射支路上的衰减片和光电二极管；其中，所述玻璃片从主光路的激光脉冲中提取出一路支路激光脉冲，所述衰减片对所述支路激光脉冲进行衰减后送入所述光电二极管检测激光光束的实时功率值，并将所述实时功率值输出至所述控制系统。
[0011]在一个实施例中，所述反馈检测系统包括：设于主光路上的玻璃片，以及设于所述玻璃片反射支路上的衰减片和光谱分析仪；其中，所述玻璃片从主光路的激光脉冲中提取出一路支路激光脉冲，所述衰减片对所述支路激光脉冲进行衰减后送入所述光谱分析仪检测激光光束的光谱参数，并将所述光谱参数输出至所述控制系统。
[0012]在一个实施例中，所述光纤固定装置，包括：用于固定光子晶体光纤的光纤卡盘，安装所述光纤卡盘的光纤固定架；
[0013]所述光纤卡盘内置于光纤固定架的卡盘槽上；
[0014]所述卡盘槽上设有至少两条内刻线，在卡盘槽相对内刻线的另一侧上设有固定元件；
[0015]所述固定元件将光纤卡盘顶向内刻线上进行固定。
[0016]在一个实施例中，所述卡盘槽的底部沿中心轴向下开设有凹槽；其中，所述凹槽与卡盘槽交汇位置处形成两条平行于中心轴向的内刻线；
[0017]所述固定元件为弧形设计的压块元件；其中，所述压块元件与光纤卡盘的接触点以及两条内刻线与光纤卡盘接触点构成三角形结构；
[0018]所述光纤固定架设置在三维运动平台上。
[0019]上述激光耦合系统，通过光纤固定装置、设于激光系统主光路的出射端位置处的反馈检测系统以及控制系统，利用反馈检测系统从主光路中提取一路支路激光脉冲并检测其光学参数，控制系统再根据光学参数计算调整光纤位置的控制参数，并输出至光纤固定装置调整光子晶体光纤与激光器之间的耦合位置使得光学参数达到目标值；该技术方案，能够自适应地调整光子晶体光纤的耦合位置，可以控制激光束与光纤输入端的中心轴向一致，提高耦合效率，提升激光器与光纤的耦合稳定性。
[0020]一种光纤固定装置，包括：用于固定光子晶体光纤的光纤卡盘，安装所述光纤卡盘的光纤固定架；
[0021]所述光纤卡盘内置于光纤固定架的卡盘槽上；
[0022]所述卡盘槽上设有至少两条内刻线，在卡盘槽相对内刻线的另一侧上设有固定元件；
[0023]所述固定元件将光纤卡盘顶向内刻线上进行固定。
[0024]在一个实施例中，所述卡盘槽的底部沿中心轴向下开设有凹槽；
[0025]所述凹槽与卡盘槽交汇位置处形成两条平行于中心轴向的内刻线。
[0026]在一个实施例中，所述固定元件为弧形设计的压块元件；
[0027]所述压块元件通过螺旋推进方式将光纤卡盘固定到卡盘槽中；其中，所述压块元件与光纤卡盘的接触点以及两条内刻线与光纤卡盘接触点构成三角形结构。
[0028]在一个实施例中，所述光纤固定架在连接激光器一侧上设有防尘管；
[0029]所述光纤卡盘内置于防尘管中，用于对光子晶体光纤进行防尘保护。
[0030]在一个实施例中，所述光纤固定架设置在三维运动平台上；其中，所述三维运动平台用于推动光纤固定架进行三维运动以调整光纤与激光器之间的耦合位置。
[0031]上述光纤固定装置，通过光纤卡盘将光子晶体光纤固定到光纤固定架的卡盘槽上，利用卡盘槽上开设的多条内刻线，结合在卡盘槽相对内刻线的另一侧上的压块元件，将光纤卡盘顶向内刻线上，从而可以将光子晶体光纤牢固地固定到光纤固定架上；该技术方
案，在将光子晶体光纤固定后，可以避免光纤卡盘与光纤固定架之间产生相对位移，从而确保激光束与光纤输入端的中心轴向保持稳定一致，消除耦合过程中产生轴向差异，提升了激光输出功率在时域上的稳定性和转换效率。
[0032]进一步的，在卡盘槽沿中心轴向下开设有凹槽而形成两条平行的内刻线，具有易于实现，便于产品加工的优点。
[0033]进一步的，通过螺旋推进方式将弧形设计的压块元件来固定光纤卡盘，结构简单，便于安装和拆卸。
[0034]进一步的，通过在光纤固定架在连接激光器一侧上设置防尘管，可以对光子晶体光纤进行防尘保护，避免颗粒沉降物粘附在光子晶体光纤上，避免影响激光耦合效率、保证稳定性。
[0035]进一步的，将光纤固定架设置在三维运动平台上，可以以调整光子晶体光纤与激光器之间的耦合位置，从而便于对激光束与光纤输入端的中心轴向之间的轴向差异进行实时校正，从而提升了激光耦合效率和持续稳定性。
[0036]一种激光耦合控制方法，包括：
[0037]将光子晶体光纤以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光耦合系统，其特征在于，包括：光纤固定装置、反馈检测系统以及控制系统；其中，所述光纤固定装置设于激光器与光子晶体光纤的耦合位置处，所述反馈检测系统设于激光系统的出射端位置处，所述控制系统分别连接所述光纤固定装置和反馈检测系统；所述反馈检测系统从激光系统的主光路中导出一路支路激光脉冲并检测所述支路激光脉冲的光学参数；所述控制系统根据所述光学参数计算调整所述光子晶体光纤位置的控制参数，并根据所述控制参数控制光纤固定装置以调整所述光子晶体光纤与激光器之间的耦合位置，使得所述光学参数达到目标值。2.根据权利要求1所述的激光耦合系统，其特征在于，所述反馈检测系统包括：设于主光路上的玻璃片，以及设于所述玻璃片反射支路上的衰减片和光电二极管；其中，所述玻璃片从主光路的激光脉冲中提取出一路支路激光脉冲，所述衰减片对所述支路激光脉冲进行衰减后送入所述光电二极管检测激光光束的实时功率值，并将所述实时功率值输出至所述控制系统。3.根据权利要求1所述的激光耦合系统，其特征在于，所述反馈检测系统包括：设于主光路上的玻璃片，以及设于所述玻璃片反射支路上的衰减片和光谱分析仪；其中，所述玻璃片从主光路的激光脉冲中提取出一路支路激光脉冲，所述衰减片对所述支路激光脉冲进行衰减后送入所述光谱分析仪检测激光光束的光谱参数，并将所述光谱参数输出至所述控制系统。4.一种光纤固定装置，其特征在于，包括：用于固定光子晶体光纤的光纤卡盘，安装所述光纤卡盘的光纤固定架；所述光纤卡盘内置于光纤固定架的卡盘槽上；所述卡盘槽上设有至少两条内刻线，在卡盘槽相对内刻线的另一侧上设有固定元件；所述固定元件将光纤卡盘顶向内刻线上进行固定。5.根据权利要求4所述的光纤固定装置，其特征在于，所述卡盘槽的底部沿中心轴向下开设有凹槽；所述凹槽与卡盘槽交汇位置处形成两条平行于中心轴向的内刻线；和/或，所述固定元件为弧形设计的压块元件；所述压块元件通过螺旋推进方式将光纤卡盘固定到卡盘槽中；其中，所述压块元件与光纤卡盘的接触点以及两条内刻线与光纤卡盘接触点构成三角形结构；和/或，所述光纤固定架在连接激光器一侧上设有防尘管；所述光纤卡盘内置于防尘管中，用于对光子晶体光纤进行防尘保护；和/或，所述光纤固定架设置在三维运动平台上；其中，所述三维运动平台用于推动光纤固定架进行三维运动以调整光纤与激光器之间的耦合位置。6.一种激光耦合控制方法，其特征在于，包括：将光子晶体光纤以可移动方式安装在激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐炳蔚，朱欣，陈艳，
申请(专利权)人：飞秒激光研究中心广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。