一种大功率半导体激光器的光纤耦合装置制造方法及图纸

提供一种大功率半导体激光器的光纤耦合装置，其包括：耦合座，作为该耦合装置的外壳，内部开设有空腔；光纤接头，安装在上述耦合座的激光出射侧的端面上；聚焦透镜组，与上述光纤接头的朝向上述耦合座的上述通孔一端相对着设在上述该耦合座的空腔内，在该聚焦透镜组的外周结合设置有内筒，在上述内筒的外周上结合设置有外筒；三个调节螺母；透镜组位置调节机构，由位于上述聚焦透镜组的外筒与上述耦合座内壁之间的螺栓头和螺栓杆构成，沿着上述聚焦透镜组的光轴方向设置。能够实现大功率半导体激光耦合进出传能光纤，提高了耦合效率，而且易于装配和调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤耦合装置，特别涉及一种大功率半导体激光器中使用的光纤華禹合装直O
技术介绍
半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、寿命长、功耗低、可靠性高等优点，与 传统的固体及气体激光器相比有很大的优势，在国防、工业、科研领域都得到了广泛的应 用。随着输出功率的不断提高，半导体激光器的应用领域也随之不断扩大，特别是随着工业 加工领域对大功率激光需求的不断增长，半导体激光器在激光市场中的份额进一步增加。 近年来，随着大功率半导体激光器电光转换效率的提高、输出光束质量的改善和输出功率 的增加，越来越多得被直接应用于材料加工领域，以达到提高稳定性、减少能源消耗和降低 运行、维护成本的目的，在许多领域甚至已经取代了传统的固体和C02激光器。但是半导体激光器自身的光束质量差，限制了其在很多领域的直接应用。设计一 种合理的半导体激光光纤耦合装置，将高光束质量大功率半导体激光进行光纤进行传输， 从而扩展其应用范围，意义重大。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而做出，其目的在于提供一种大功率半导体激光器的光纤耦 合装置，能够实现将大功率半导体激光耦合进传能光纤，降低光功率的损耗，而且更易于装 配和调节。为了实现上述目的，本专利技术的一实施方式涉及的大功率半导体激光器的光纤耦合 装置，包括耦合座，作为该耦合装置的外壳，内部开设有空腔；光纤接头，安装在上述耦合 座的激光出射侧的端面上，在其中心部沿着横向开设有可插入传能光纤的通孔；聚焦透镜 组，与上述光纤接头的朝向上述耦合座的上述通孔一端相对着设在上述该耦合座的空腔 内，在该聚焦透镜组的外周结合设置有内筒，在上述内筒的外周上结合设置有外筒；三个调 节螺母，沿上述耦合座的径向穿通该耦合座的壳体设置，并且相互隔着规定角度设置，可沿 上述耦合座的径向调节上述聚焦透镜组的位置；透镜组位置调节机构，由位于上述聚焦透 镜组的外筒与上述耦合座内壁之间的螺栓头和螺栓杆构成，沿着上述聚焦透镜组的光轴方 向设置，可沿上述耦合座的轴向调节上述聚焦透镜组的位置。此外，所述耦合座的入口为激光聚焦光斑的入射口，出口处能与标准的传能光纤 接头匹配。其特征还在于，耦合座内部冷却水通道，用于给耦合装置散热，防止照射在耦合 座上的杂散光形成热积累影响器件的精度。所述光纤接头是指国际上应用最广的Optoscand公司生产的与其传能光纤匹配 的kiyonet光纤接头。另外，所述外筒的内部为精密加工的通孔，外筒的内径与内筒的外径紧密配合；其 特征还在于，外筒的尾部有一限位销，用于限制外筒的旋转；外筒的筒径中部有一个长度为IOmm左右的通槽，宽度与内筒柱的外径相等，用于调整聚焦透镜组的前后位置；外筒的筒 径外侧靠近出口的位置，有一锥形环，用于限制外筒的前后位置。内筒的内部是聚焦透镜组的装配位置；内筒的外径与外筒的内径精密配合；内筒 位于外筒的内部，内筒壁上有一螺纹孔，与内筒柱上的螺纹孔匹配，内筒柱通过外筒的通槽 安装在内筒上，可以调整内筒在外筒内部前后调节。螺栓头的内部攻有螺纹，与螺栓杆的螺纹匹配，外部为圆柱面，一头的侧壁打有限 位槽和定位孔。螺栓杆的一侧是外螺纹，顶端有“一”字槽，另一侧是两个短限位柱，用于内筒柱的 限位，螺栓杆的中部有一个长的限位柱，用于自身限位。弹簧帽的一端开孔，一端封闭，中间孔的直径为刚好放进弹簧，封闭的一端外侧有 一外凸的半球状端帽。弹簧套为一端开口一端封闭的桶状结构，外部攻有外螺纹，弹簧套内壁直径与弹 簧帽外壁直径匹配，弹簧套的封闭端口外侧有“一”字或者“十”字槽。还可以设有锁母，其内螺纹与调节母的外螺纹匹配，用于锁紧调节母。所述调节母的外侧攻有外螺纹，内侧有孔状结构，孔的直径为刚好放进弹簧，调节 母的一端为外六角结构，中心攻有内螺纹。所述调节杆采用螺杆结构，螺纹与调节母的内螺纹配合。所述螺母的内螺纹与调节杆的螺纹配合，用于锁紧调节杆。本专利技术装置通过调节螺杆、螺栓杆、弹簧套等结构，可以实现聚焦透镜组的上下、 左右、前后移动，调整最佳位置，使焦点正好聚焦耦合进传能光纤，实现与光纤的充分耦合。附图说明图1是表示本专利技术涉及的大功率半导体激光器的光纤耦合装置内部结构的纵向 剖视图。图2是表示本专利技术涉及的大功率半导体激光器的光纤耦合装置的立体图。图3是表示本专利技术涉及的大功率半导体激光器的光纤耦合装置的横向剖视图。附图标记说明1、耦合座，3、外筒，5、聚焦透镜组，7、螺栓头，9、弹簧，11、弹簧套，13、调节母，15、螺母，17、紧固螺钉。具体实施例方式下面结合附图，具体说明本专利技术的实施方式。2、光纤接头， 4、内筒， 6、内筒柱， 8、螺栓杆， 10、弹簧帽， 12、锁母， 14、调节杆， 16、传能光纤，光纤耦合的原理是大功率半导体激光光束经过光学变换后入射到光纤耦合装置 中，聚焦透镜组将光束聚焦点会聚在光纤端面处，通过调节耦合装置，使焦点与光纤端面中 心重合，实现光纤与光源的充分耦合。本专利技术光纤耦合装置内部结构如图1所示，其包括耦合座，作为该耦合装置的 外壳，内部开设有空腔；光纤接头，安装在上述耦合座的激光出射侧的端面上，在其中心部 沿着横向开设有可插入传能光纤的通孔；聚焦透镜组，与上述光纤接头的朝向上述耦合座 的上述通孔一端相对着设在上述该耦合座的空腔内，在该聚焦透镜组的外周结合设置有内 筒，在上述内筒的外周上结合设置有外筒；三个调节螺母，沿上述耦合座的径向穿通该耦合 座的壳体设置，并且相互隔着规定角度设置，可沿上述耦合座的径向调节上述聚焦透镜组 的位置；透镜组位置调节机构，由位于上述聚焦透镜组的外筒与上述耦合座内壁之间的螺 栓头和螺栓杆构成，沿着上述聚焦透镜组的光轴方向设置，可沿上述耦合座的轴向调节上 述聚焦透镜组的位置。上述光纤耦合装置的具体装配过程为将螺栓杆8拧入螺栓头7，从耦合座的前 方整体塞入耦合座1，然后通过紧固螺钉17将螺栓头7限位。将聚焦透镜组安装到内筒4 中，将内筒4嵌套到外筒3中，内筒4的螺纹孔对准外筒3中的通槽，将内筒柱6透过外筒 3的通槽，与内筒4上的螺纹孔相连。将装配好的外筒组件小心放入耦合座的内孔中，外筒 3筒径外侧靠近出口的位置的锥形环的平面紧贴耦合座内部的限位壁，旋转装配好的外筒 组件，调整螺栓杆8的前后位置，使内筒柱6的一端嵌入到螺栓杆8的两个限位柱之间，然 后在耦合座底部旋入两个螺钉，挡在外筒尾部限位销的两侧，使外筒不能大角度旋转，防止 内筒柱6从两个限位柱中间滑出。将弹簧9套入弹簧帽10和弹簧套11之间，从耦合座的 底部拧入耦合座1，弹簧帽顶部的半圆球顶在外筒锥形环的锥面上；将弹簧9套入弹簧帽10 和调节母13之间，从耦合座的顶部两侧拧入耦合座1，弹簧帽顶部的半圆球顶在外筒锥形 环的锥面上，然后用锁母12将调节母锁定在合适的位置。将调节杆14拧入调节母13，调整 的合适的位置，用螺母15将其锁定。聚焦透镜组的前后移动是通过调整螺栓杆8的前后位置，从而带动内筒中的聚焦 透镜组前后移动来实现的，如图1所示，具体实现过程为将聚焦透镜组安装在内筒4中，内 筒4的外壁与外筒3的内壁紧密相连，内筒4可以在外筒3中前后滑动，内筒4通过螺纹孔 与内筒柱6相连，内筒柱6透过外筒3的通槽，上端与螺栓杆8后端的两个限位柱相连，内 筒柱6被精确限位在螺栓杆8的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率半导体激光器的光纤耦合装置，其特征在于，包括：耦合座，作为该耦合装置的外壳，内部开设有空腔；光纤接头，安装在上述耦合座的激光出射侧的端面上，在其中心部沿着横向开设有可插入传能光纤的通孔；聚焦透镜组，与上述光纤接头的朝向上述耦合座的上述通孔一端相对着设在上述该耦合座的空腔内，在该聚焦透镜组的外周结合设置有内筒，在上述内筒的外周上结合设置有外筒；三个调节螺母，沿上述耦合座的径向穿通该耦合座的壳体设置，并且相互隔着规定角度设置，可沿上述耦合座的径向调节上述聚焦透镜组的位置；透镜组位置调节机构，由位于上述聚焦透镜组的外筒与上述耦合座内壁之间的螺栓头和螺栓杆构成，沿着上述聚焦透镜组的光轴方向设置，可沿上述耦合座的轴向调节上述聚焦透镜组的位置。

【技术特征摘要】
1.一种大功率半导体激光器的光纤耦合装置，其特征在于，包括 耦合座，作为该耦合装置的外壳，内部开设有空腔；光纤接头，安装在上述耦合座的激光出射侧的端面上，在其中心部沿着横向开设有可 插入传能光纤的通孔；聚焦透镜组，与上述光纤接头的朝向上述耦合座的上述通孔一端相对着设在上述该耦 合座的空腔内，在该聚焦透镜组的外周结合设置有内筒，在上述内筒的外周上结合设置有 外筒；三个调节螺母，沿上述耦合座的径向穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔，辛立军，
申请(专利权)人：扬州科莱斯激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：32[]