用于激光器的耦合方法和系统技术方案

本公开涉及一种用于激光器的耦合方法和系统。用于激光器的耦合方法包括：确定准直透镜(14)的待耦合位置，以使得从发光芯片(12)发出的光经由准直透镜(14)准直为平行光；以及基于有源光学耦合方法，确定第一汇聚透镜(16)的待耦合位置，以使得平行光经由第一汇聚透镜(16)汇聚在管壳(11)的内部的预定位置处，其中在所预定位置处，经汇聚的光能够与光纤的管芯耦合。根据本公开的激光器的耦合方法和系统，通过有源耦合的方法实现光学器件的耦合，显著提高了激光器的耦合效率。提高了激光器的耦合效率。提高了激光器的耦合效率。

【技术实现步骤摘要】
用于激光器的耦合方法和系统
[0001]本申请是申请日为2022年5月9日、申请号为202210495958.7、专利技术名称为“用于激光器的耦合方法和系统”的申请的分案申请。


[0002]本公开的实施例总体上涉光通信领域，尤其涉及用于激光器的耦合方法和系统。

技术介绍

[0003]光通信系统的一些光通信器件包括半导体激光器(例如激光二极管芯片)用作光源。激光器在传感和模拟调制等方面有着十分广泛的应用，而耦合效率一直是激光器类产品非常关注的指标之一，提高耦合效率对产品性能的提升有着至关重要的作用，而实际生产过程中实际的耦合效率往往与理论值有着较大的差异。传统的激光器的耦合方法难以令人满意，期望能够提高激光器的耦合效率。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例提供了一种用于激光器的耦合方法和系统，旨在解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或多个。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种用于激光器的耦合方法。所述激光器包括管壳和布置在所述管壳内的沿着激光器的输出光轴顺次布置的发光芯片、准直透镜和第一汇聚透镜，所述方法包括：确定所述准直透镜的待耦合位置，以使得从所述发光芯片发出的光经由所述准直透镜准直为平行光；以及基于有源光学耦合方法，确定所述第一汇聚透镜的待耦合位置，以使得所述平行光经由所述第一汇聚透镜汇聚在所述管壳的内部的预定位置处，其中在所预定位置处，经汇聚的光能够与光纤的管芯耦合。
[0006]在根据本公开的实施例中，确定所述准直透镜的待耦合位置包括：在所述管壳内提供所述准直透镜，以接收从所述发光芯片发的光，并且对所接收的光进行准直；通过光接收装置接收经准直的光，其中所述光接收装置被布置在所述管壳的外部；沿着所述输出光轴改变所述准直透镜的位置，以改变所述光接收装置上所接收的第一光指示；以及基于所述光接收装置上的所述第一指示，确定所述准直透镜的待耦合位置。
[0007]在根据本公开的实施例中，沿着所述输出光轴改变所述准直透镜的位置包括：响应于所述第一光指示小于第一预定阈值，朝向或远离所述发光芯片移动所述准直透镜，其中所述第一预定阈值与所述发光芯片位于所述准直透镜的焦点时所获得的光指示对应；以及响应于所述第一光指示等于第一预定阈值，确定所述准直透镜的待耦合位置。
[0008]在根据本公开的实施例中，沿着所述输出光轴改变所述准直透镜的位置包括：基于所述第一光指示相对于所述光接收装置上的预定标记位置的位置关系，朝向或远离所述发光芯片移动所述准直透镜，其中所述预定标记位置与所述发光芯片位于所述准直透镜的焦点时所获得的光指示相关地确定；以及响应于所述第一光指示位于所述预定标记位置，确定所述准直透镜的待耦合位置。
[0009]在根据本公开的实施例中，基于有源耦合方法确定所述第一汇聚透镜的待耦合位置包括：在所述管壳的外部提供第二汇聚透镜，其中所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜反向对置，以使得透过所述第一汇聚透镜的光在所述管壳的外部经由所述第二汇聚透镜进行汇聚；沿着所述输出光轴改变所述第一汇聚透镜的位置，以改变所述光接收装置上所接收的第二光指示；以及基于所述光接收装置上的所述第二光指示，确定所述第一汇聚透镜的待耦合位置。
[0010]在根据本公开的实施例中，沿着所述输出光轴改变所述第一汇聚透镜的位置包括：响应于所述第二光指示小于第二预定阈值，朝向或远离所述准直透镜移动所述第一汇聚透镜，其中所述第二预定阈值与透过所述第二汇聚透镜所获得的平行光在所光接收装置上所获得的光指示对应；以及响应于所述第二光指示等于第二预定阈值，确定所述第一汇聚透镜的待耦合位置。
[0011]在根据本公开的实施例中，沿着所述输出光轴改变所述第一汇聚透镜的位置包括：基于所述第二光指示相对于所述光接收装置上的预定标记位置的位置关系，朝向或远离所述准直透镜移动所述第一汇聚透镜，其中所述预定标记位置与与透过所述第二汇聚透镜所获得的平行光在所光接收装置上所获得的光指示相关地确定；以及响应于所述第二光指示位于所述预定标记位置，确定所述第一汇聚透镜的待耦合位置。
[0012]在根据本公开的实施例中，所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜被保持在一起，以使得所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜同步地移动。
[0013]在根据本公开的实施例中，所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜之间的距离为所述第二汇聚透镜的第二焦距和所述第一汇聚透镜的第一焦距之和。
[0014]根据本公开的第二方面，提供了一种用于激光器的耦合系统。所述激光器包括管壳和布置在所述管壳内的沿着所述激光器的输出光轴顺次布置的待光学耦合的发光芯片、准直透镜和第一汇聚透镜，所述耦合系统包括：平台，适于支撑所述激光器；调节台，包括支撑臂，其中所述支撑臂被配置成沿着所述输出光轴改变所述准直透镜和所述第一汇聚透镜的位置，以改变所述光接收装置上所接收的光指示；以及光接收装置，适于接收光，以用于针对所述激光器的至少第一汇聚透镜进行光学耦合；所述系统还包括布置在所述管壳的外部的第二汇聚透镜，其中所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜反向对置，以使得通过所述第二汇聚透镜对所述第一汇聚透镜进行光学耦合。
[0015]根据本公开的第三方面，提供了一种用于激光器的耦合系统。所述激光器包括管壳和布置在所述管壳内的沿着所述激光器的输出光轴顺次布置的待光学耦合的发光芯片、准直透镜和第一汇聚透镜，所述耦合系统包括：平台，适于支撑所述激光器；调节台，包括水平延伸的支撑臂，其中所述调节台适于调节所述支撑臂的位置；以及光接收装置，适于接收光，以用于针对所述激光器的光学器件进行光学耦合；所述支撑臂适于保持所述第一汇聚透镜或准直透镜并且能够调节所述第一汇聚透镜或准直透镜在所述输出光轴上的位置；所述系统还包括布置在所述管壳的外部的第二汇聚透镜，其中所述第二汇聚透镜与所述第一汇聚透镜反向对置，以使得通过透过所述第一汇聚透镜在所述管壳的外部经由所述第二汇聚透镜进行汇聚。
[0016]在根据本公开的实施例中，所述支撑臂包括沿延伸方向布置的第一区段和第二区段，其中所述第二区段适于可释放地刚性地附接至所述第一区段并且适于保持所述光学器
件。
[0017]在根据本公开的实施例中，耦合系统还包括竖直延伸的悬挂臂，所述悬挂臂适于安装至所述第二区段，其中所述悬挂臂的一端被刚性附接至所述支撑臂，所述悬挂臂的另一端适于保持所述第一汇聚透镜或准直透镜，通过调节所述支撑臂的位置以改变所述第一汇聚透镜或准直透镜的位置，以进行所述第一汇聚透镜或准直透镜的光学耦合。
[0018]在根据本公开的实施例中，所述悬挂臂包括中空管，其中所述中空管适于连接至真空泵以通过真空吸附保持相应的光学元件。
[0019]在根据本公开的实施例中，所述悬挂臂包括第一悬挂臂，所述第一悬挂臂适于在其端部处同时保持所述第一汇聚透镜和所述第二汇聚透镜，以使得所述第一汇聚透镜和所述第二汇聚透镜同步地移动。
[0020]在根据本公开的实施例中，所述第一悬挂臂呈Y形状，并且通过 Y形状的相应支脚的端部处来保持相应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光器(10)的耦合系统，所述激光器(10)包括管壳(11)和布置在所述管壳(11)内的沿着所述激光器(10)的输出光轴顺次布置的待光学耦合的发光芯片(12)、准直透镜(14)和第一汇聚透镜(16)，所述耦合系统包括：平台(30)，适于支撑所述激光器(10)；调节台(40)，包括水平延伸的支撑臂(50)，其中所述调节台(40)适于调节所述支撑臂(50)的位置；以及光接收装置(20)，适于接收光，以用于针对所述激光器(10)的光学器件进行光学耦合；所述支撑臂(50)适于保持所述第一汇聚透镜(16)或准直透镜(14)并且能够调节所述第一汇聚透镜(16)或准直透镜(14)在所述输出光轴上的位置；所述系统还包括布置在所述管壳(11)的外部的第二汇聚透镜(18)，其中所述第二汇聚透镜(18)与所述第一汇聚透镜(16)反向对置，以使得通过透过所述第一汇聚透镜(16)在所述管壳(11)的外部经由所述第二汇聚透镜(18)进行汇聚。2.根据权利要求1所述的耦合系统，其特征在于，所述支撑臂(50)包括沿延伸方向布置的第一区段(52)和第二区段(54)，其中所述第二区段(54)适于可释放地刚性地附接至所述第一区段(52)并且适于保持所述光学器件。3.根据权利要求2所述的耦合系统，其特征在于，还包括竖直延伸的悬挂臂(60)，所述悬挂臂(60)适于安装至所述第二区段(54)，其中所述悬挂臂的一端被刚性附接至所述支撑臂(50)，所述悬挂臂的另一端适于保持所述第一汇聚透镜(16)或准直透镜(14)，通过调节所述支撑臂(50)的位置以改变所述第一汇聚透镜(16)或准直透镜(14)的位置，以进行所述第一汇聚透镜(16)或准直透镜(14)的光学耦合。4.根据权利要求3所述的耦合系统，其特征在于，所述悬挂臂包括中空管，其中所述中空管适于连接至真空泵以通过真空吸附保持相应的光学元件。5.根据权利要求4所述的耦合系统，其特征在于，所述悬挂臂包括第一悬挂臂，所述第一悬挂臂适于在其端部处同时保持所述第一汇聚透镜(16)和所述第二汇聚透镜(18)，以使得所述第一汇聚透镜(16)和所述第二汇聚透镜(18)同步地移动。6.根据权利要求5所述的耦合系统，其特征在于，所述第一悬挂臂呈Y形状，并且通过Y形状的相应支脚的端部处来保持相应的汇聚透镜。7.根据权利要求5所述的耦合系统，其特征在于，所述第一悬挂臂的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺亮，张栋博，赵忠锐，梁斌，牛峰博，
申请(专利权)人：大连优迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：