一种光路耦合设备及光路耦合方法技术

本发明专利技术提供一种光路耦合设备，属于激光通信技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种光路耦合设备及光路耦合方法


[0001]本专利技术涉及激光通信
，尤其涉及一种光路耦合设备及光路耦合方法
。

技术介绍

[0002]现有的高能量飞秒激光耦合过程中，由于空心光纤端面入口只有百微米量级，很难将空心光纤的入口位置与飞秒激光的焦点重合，且在调节过程中，高能量飞秒激光很可能打到空心光纤的管壁上，从而打坏空心光纤，导致耦合效率下降
、
甚至失败，若飞秒激光在不可见的波段时，导致耦合难度则大大提升
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种光路耦合设备及光路耦合方法
。
[0004]本专利技术提供如下技术方案：一种光路耦合设备，包括：
[0005]光路耦合器，其包括箱体和空心光纤，所述箱体内部限定出真空腔体，所述空心光纤设置在所述真空腔体中，所述箱体的侧壁设有入射窗和出射窗，所述空心光纤的通道朝向所述入射窗；
[0006]扩束装置，其活动设置在所述箱体的一侧，以使射入所述扩束装置的激光能够穿过所述空心光纤；
[0007]光束导向组件，其设置在所述箱体朝向所述入射窗的一侧，所述光束导向组件包括第一透镜和至少两个光阑，所述光阑设置在所述第一透镜背离所述入射窗的一侧；
[0008]反射镜，其设置在所述真空腔体中靠近所述出射窗的一侧，以使得通过所述空心光纤的激光能够经所述反射镜反射后从所述出射窗射出或通过反射镜反射后的激光能够穿过所述空心光纤后从所述入射窗射出
>。
[0009]进一步地，所述扩束装置设置在所述光阑背离所述第一透镜的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第二透镜和第三透镜；
[0010]所述第三透镜设置在所述第二透镜靠近所述光束导向组件的一侧
。
[0011]进一步地，所述扩束装置设置在所述箱体朝向所述出射窗的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第四透镜和第五透镜，所述第五透镜设置在所述第四透镜和所述出射窗之间
。
[0012]进一步地，所述扩束装置与所述光束导向组件之间设有折叠镜；
[0013]所述折叠镜设置在所述扩束装置的轴线与所述光束导向组件的轴线的交点处，以使得通过所述扩束装置的激光经所述折叠镜反射后能够通过所述光束导向组件的导向后穿过所述空心光纤
。
[0014]进一步地，所述光阑为两个，两个相邻的所述光阑的轴线重合
。
[0015]进一步地，所述光路耦合器包括限位装置，所述限位装置的内部限定出安装通道，所述空心光纤穿设于所述安装通道
。
[0016]进一步地，所述空心光纤的轴线与所述光阑的轴线重合
。
[0017]进一步地，所述箱体的一侧设有观察窗
。
[0018]进一步地，所述真空腔体内设有伸缩件，所述反射镜与所述伸缩件的输出端连接；
[0019]所述反射镜的移动方向与所述空心光纤的轴线平行
。
[0020]本专利技术的一些实施例提供一种光路耦合方法，使用所述的光路耦合设备，包括：
[0021]获取可见激光，将可见激光沿预设方向射入扩束装置，调节可见激光的入射角度
、
扩束装置的位置
、
光束导向组件的位置和箱体的位置，以使穿过扩束装置的可见激光能够经光束导向组件聚焦后穿过空心光纤；
[0022]调节反射镜的位置，以使得可见激光经反射镜反射后通过出射窗射出；
[0023]获取飞秒激光，移去扩束装置，调节飞秒激光的入射方向和入射角度，当飞秒激光穿过光束导向组件时，飞秒激光与可见激光完成空间合束，以实现飞秒激光穿过空心光纤
。
[0024]本专利技术的实施例具有如下优点：通过本专利技术提供的光路耦合设备能够将飞秒激光与可见激光进行空间合束，以使得飞秒激光耦合进入到真空腔体内的空心光纤的端面上，由于可见激光通过空芯光纤，以使得合束后的飞秒激光也能够通过空心光纤；通过观察空心光纤之后飞秒激光的光斑与能量进行优化，可以有效地提高飞秒激光的耦合成功率，并大大降低空心光纤被高能量飞秒激光打坏的可能性，从而提升激光与真空腔体中的空心光纤耦合过程中的成功率和真空光纤的使用寿命
。
[0025]为使本专利技术的上述目的
、
特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图
。
[0027]图1示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合设备第一实施方式的一视角的结构示意图；
[0028]图2示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合设备第一实施方式的另一视角的结构示意图；
[0029]图3示出了图2中
A
‑
A
部的剖视图；
[0030]图4示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合设备中飞秒激光的光路示意图；
[0031]图5示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合设备第二实施方式的一视角的结构示意图；
[0032]图6示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合设备第二实施方式的另一视角的结构示意图；
[0033]图7示出了图6中
B
‑
B
部的剖视图；
[0034]图8示出了图7中
C
部的放大图；
[0035]图9示出了本专利技术的一些实施例提供的一种光路耦合方法的流程图
。
[0036]主要元件符号说明：
[0037]100
‑
光路耦合器；
110
‑
箱体；
120
‑
空心光纤；
111
‑
真空腔体；
112
‑
入射窗；
113
‑
出射窗；
200
‑
扩束装置；
300
‑
光束导向组件；
310
‑
第一透镜；
320
‑
光阑；
400
‑
反射镜；
210
‑
第二透镜；
220
‑
第五透镜；
230
‑
第三透镜；
240
‑
第四透镜；
500
‑
限位装置；
600
‑
折叠镜
。
具体实施方式
[0038]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光路耦合设备，其特征在于，包括：光路耦合器，其包括箱体和空心光纤，所述箱体内部限定出真空腔体，所述空心光纤设置在所述真空腔体中，所述箱体的侧壁设有入射窗和出射窗，所述空心光纤的通道朝向所述入射窗；扩束装置，其活动设置在所述箱体的一侧，以使射入所述扩束装置的激光能够穿过所述空心光纤；光束导向组件，其设置在所述箱体朝向所述入射窗的一侧，所述光束导向组件包括第一透镜和至少两个光阑，所述光阑设置在所述第一透镜背离所述入射窗的一侧；反射镜，其设置在所述真空腔体中靠近所述出射窗的一侧，以使得通过所述空心光纤的激光能够经所述反射镜反射后从所述出射窗射出或通过反射镜反射后的激光能够穿过所述空心光纤后从所述入射窗射出
。2.
根据权利要求1所述的光路耦合设备，其特征在于，所述扩束装置设置在所述光阑背离所述第一透镜的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第二透镜和第三透镜；所述第三透镜设置在所述第二透镜靠近所述光束导向组件的一侧
。3.
根据权利要求1所述的光路耦合设备，其特征在于，所述扩束装置设置在所述箱体朝向所述出射窗的一侧，所述扩束装置包括间隔设置的第四透镜和第五透镜，所述第五透镜设置在所述第四透镜和所述出射窗之间
。4.
根据权利要求2所述的光路耦合设备，其特征在于，所述扩束装置与所述光束导向组件之间设有折叠镜；所述折叠镜设置在所述扩束装置的轴线与所述光束导向组件的轴线的交点处，以使得通过所述扩束装置的激光经所述折叠镜反射后能够通过所述光束导向组件的导向后穿过所述空心光纤

【专利技术属性】
技术研发人员：汪礼锋，李孝燊，贺志刚，吴国荣，
申请(专利权)人：深圳综合粒子设施研究院，
类型：发明
国别省市：