专利名称：一种激光到光纤耦合头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光到光纤耦合头，特别涉及一种带有新型调谐 装置的激光到光纤耦合头。
背景技术：
激光到光纤耦合头是一种用于将入射激光耦合到光纤的装置。图l是 激光耦合到光纤的光学原理图，从图中可以看出，入射的激光经过聚焦透镜16的折射汇聚到光纤15的内部，最佳情况下垂直入射到光纤截面的中 心，从而达到通过光纤实现激光传送的目的。在这一过程中，要实现激光 的准确折射，需要注意两个问题 一是要准确调节聚焦透镜16与光纤15 的距离，以使得两者间的距离与聚焦透镜16的焦距相适应；二是要调节 入射激光与聚焦透镜16间的角度，以使得入射激光经过折射后可以到达 光纤15的最佳耦合位置。激光到光纤耦合头的作用就是实现上述的激光 耦合到光纤的耦合过程，并在耦合过程中完成对角度与距离的调节。从激光到光纤耦合头的功能可以知道，耦合头的调谐精度是判断耦合 头质量优劣与耦合效率高低的关键。图2是现有技术中常见的激光到光纤 耦合头的侧视图，从图中可以看出，该耦合头主要包括光纤接入处1、水 平板2、调节螺丝3、基座6以及橡胶圈14。其中的水平板2中安装有聚 焦透镜16,通过对光纤接入处1的旋转可调节水平板2与光纤15间的距 离，从而达到调节聚焦透镜16与光纤15间距离的目的；而通过橡胶圈14 与调节螺丝3之间的配合，则可以实现对水平板2的调节，从而调整激光 入射的角度。该耦合头中所采用的橡胶圈14为环形橡胶圈，它被放置于 水平板2与基座6之间的中心位置，橡胶圈14除了可以配合调节螺丝3 实现对激光入射角度的调节外，还具有封闭激光传播路径的作用。现有技术中的此类耦合头的缺点在于1、耦合头中所采用的橡胶圈在一段时间后容易发生老化现象，使得 橡胶圈回复形变的张力和幅度减小，从而造成调节螺丝3上的螺紋和基座上 的螺孔的螺紋吻合紧密度降低，进而导致调节精度大大降低、调节的幅度变小，最终降低了耦合效率，影响激光到光纤耦合头的使用；2、耦合头中所采用的橡胶圈的弹性系数不容易准确定制，增加了耦 合头调节的难度。在申请号为2 574 702的加拿大申请中，对前述的采用橡胶圈调节焦 ;距与角度的激光到光纤耦合头有相关的说明。在现有技术中，还存在其它 类型的激光到光纤耦合头，但这些耦合头也存在着构造比较复杂，价格昂 贵，在规模化使用时不易降低成本的缺陷。发明内容,因此，本实用新型的任务是克服现有激光判光纤耦合头中由于部件老 化产生的调节精度降低的缺陷，从而提供一种调节精度高、结构简单的激 光到光纤耦合头。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种激光到光纤耦合头，包括 光纤接入处、基座以及调节装置；所述的调节装置包括调节片与调节螺丝， 其中，所述的光纤接入处连接到所述的调节片上，所述的调节螺丝穿过所 述的调节片安装到所述的基座上。上述技术方案中，还包括用于封闭激光传播路径的封闭罩，所述的封 闭罩位于所述的调节片和所述的基座之间。上述技术方案中，还包括用于锁定所述激光到光纤耦合头的耦合角度 的固定螺丝，所述的固定螺丝安装在所述调节片上。上述技术方案中，所述的调节片包括第一调节片、第二调节片和第三 调节片，所述三个调节片各自独立，所述的第一调节片与所述的光纤接入 处连接，所述的第三调节片连接到所述的基座上。上述技术方案中，所述的第一调节片上有一个圆柱状的凸起，所述凸 起的长度与直径与所述光纤接入处底端中心的圆孔相匹配，所述凸起与所 述圆孔间光滑连接。上述技术方案中，所述的调节螺丝有三个，所述的三个调节螺丝分别 固定在三个调节片上，每个调节片都有两个直径比所述调节螺丝的直径略大 的圓孔，使得另外两个调节片上的调节螺丝无影响地穿过所述圆孔。上述技术方案中，所述的三个调节螺丝在所述的调节片上呈正三角形 或等腰三角形分布。本实用新型的优点在于1 、本实用新型的激光到光纤耦合头采用调节片和调节螺丝作为调节 装置，可以克服橡胶圈由于老化所带来的调节精度降低的缺陷。2、 本实用新型的激光到光纤耦合头中，光纤接入处与第一调节片之 间水平连接，使得调节光纤接入处时，光纤的光轴位置不发生变化，保证 了耦合头的调节精度。3、 本实用新型的激光到光纤耦合头中，三片调节片相互独立配合调 节，使调节精度更高。
以下，结合附图来详细说明牟实用新型的实施例，其中图1为激光耦合到光纤的光学原理图；图2为现有技术中常见的激光到光纤耦合头的侧视图；图3为本实用新型的激光到光纤耦合头在一个实施方式中的侧视图；图4为本实用新型的激光到光纤耦合头中聚焦透镜所在位置的示意图； 图5为本实用新型的激光到光纤耦合头在一个实施方式中的仰视图； 图6为本实用新型的激光到光纤耦合头在一个实施方式中的俯视图。图面说明3 调节螺丝 5 7 探测孔 8 11 第一调节片 12 14 橡胶圏 151 6 9 131617光纤接入处 基座 输入口 第三调节片 聚焦透镜 圓孑L封闭罩 固定螺丝 第二调节片 光纤18 水平才反上的圆柱状凸起具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的激光到光纤耦合头进 行说明。图3、图5和图6是对本实用新型的一种实施方式的说明，其中，图 3是一个激光到光纤耦合头的侧视图，图5是该耦合头的俯视图，图6则 是仰视图。从上述附图可以看出，在该实施例中，所述的激光到光纤耦合 头包括光纤接入处l、调节片、调节螺丝3、基座6、封闭罩5。光纤接入处1整体上呈瓶盖状，在所述瓶盖的顶端中部还向外凸出有 一个中空的圆柱体，光纤接入处1的底端中心有一个圓孔，该圆孔用于与水平板2的相应部件结合，起到连接以及调节水平板2和光纤接入处l之 间距离的作用。本实用新型中的调节片与调节螺丝3组成一个调节装置，该调节装置 用于调节激光的入射角度。如图3所示，其中的调节片由三片组成，分别 标记为第一调节片11、第二调节片12和第三调节片13，三个调节片各自 独立且中心均连接在一个圆柱通光孔上，最外端的第一调节片11上有与 光纤接入处l连接的接口。如图4所示，第一调节片ll上的接口为一个 圆柱状的凸起18，其长度与直径应当与光纤接入处1上的对应圆,孔17相 匹配。所述凸起18与圆孔17间光滑连接，使得调节光纤接入处l时，光 纤的光轴位置不发生变化。该凸起18的内部腔中空，在腔内通过环形楔 子固定一个聚焦透镜16,在固定所述的聚焦透镜16时，应当保证聚焦透 镜16的光轴总是垂直于水平板2。通过对光纤接入处1的调节，即可实现 聚焦透镜16与光纤15间的距离调节，使聚焦透镜16的焦点在光纤横截 面附近，以保证激光光束全部聚焦入光纤15内，达到最佳的聚焦距离。 调节螺丝3共有三个，三个调节螺丝3分别固定在三片调节片上，每个调节 片都有两个直径比调节螺丝3直径略大的圓孔，可以使另外两个调节片上的 调节螺丝3无影响地穿过圆孔，这样就使得每个螺丝3调节一块调节片时对 另外两片没有影响。三个调节螺丝在安装时，呈等边三角形或等腰三角形排 列，每个调节螺丝3分别控制一个绵度，从而实现三个调节螺丝对三个调节 片的分别调节。在第三调节片13与基座6之间夹有封闭罩5，封闭罩5的作用是对激 光的传播路径进行封闭，以防止激光在传播的过程中受到干扰。封闭罩5 本身呈环状，可由海绵、铁皮等材料制成。激光到光纤耦合头在使用过程中将基座6固定在激光器的激光输出口 上。如图6所示，基座6本身呈环状空心型，在基座6的底部有圆形的输 入口 9,入射的激光束通过该输入口进入到耦合头中，经过封闭罩5,发 送到聚焦透镜16上。在基座6上还有一个探测孔7,探测孔7位于基座6 的侧面，各种外接的探测器通过探测孔7可探测到入射激光的各种参数， 如输入激光的功率、能量等。通过对激光输入功率的进一步测量，可以得 到激光耦合的效果，从而知道激光的入射角度是否正确，透镜与光纤间的距离是否合适等。通过对激光能量的测量，可以了解激光能量的变化，激 光器的工作情况等。另外，探测孔上还可以置有调节螺紋，用以调节各种 探测器的位置，并且在探测孔上还可以置有固定装置，用以固定数据线， 并且通过对探测孔的封装，保证激光光束和空气的隔离。与现有的激光到 光纤耦合头中的相应基座相比，本实施例中的基座6的结构没有发生改变， 因此，在本实施例中，不对其结构做进一步说明，本领域的普通技术人员 参考现有技术即可实现。利用本实施例的激光到光纤的耦合头实现激光到光纤耦合的过程如下所要耦合的激光首先从基座6底部的输入口 9入射，穿过封闭罩5后， 照射到第一调节片11中的聚焦透镜16上，经过聚爲透镜16的折射，将 入射激光传送到光纤15中。在这一入射过程中，可能激光的入射角度、 聚焦透镜16与光纤15间的距离都存在着误差，此时，需要对本实用新型 的激光到光纤耦合头进行调节，其调节顺序如下首先通过调节螺丝3调 节调节片，使激光垂直射入光纤15的截面，然后水平调节光纤接入处1， 以调节聚焦透镜16和光纤15的距离，使透镜焦点在光纤截面附近，并且 在调节光纤接入处1的过程中要保证透镜的光轴和光纤的光轴始终重合。在上述实施例中，在调节片上还可以安装固定螺丝8，通过该固定螺 丝8可将整个激光到光纤耦合头的耦合角度锁定，使其保持不变，固定螺 丝的具体位置可根据具体要求排布。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非 限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人 员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本 实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围 当中。
权利要求1、一种激光到光纤耦合头，包括光纤接入处(1)、基座(6)以及调节装置；其特征在于，所述的调节装置包括调节片与调节螺丝(3)，其中，所述的光纤接入处(1)连接到所述的调节片上，所述的调节螺丝(3)穿过所述的调节片安装到所述的基座(6)上。
2、 根据权利要求1所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，还包括 用于封闭激光传播路径的封闭罩(5)，所述的封闭罩(5)位于所述的调 节片和所述的基座(6)之间。
3、 根据权利要求1或.2所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，.还 包括用于锁定所述激光到光纤耦合头的耦合角度的固定螺丝(8)，所述的 固定螺丝(8)安装在所述调节片上。
4、 根据权利要求1或2所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，所 述的调节片包括第一调节片(11)、第二调节片(12)和第三调节片(13), 所述三个调节片各自独立，所述的第一调节片(11)与所述的光纤接入处(1)连接，所述的第三调节片(13)连接到所述的基座(6)上。
5、 根据权利要求4所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，所述的 第一调节片(11 )上有一个圓柱状的凸起(18),所述凸起(18)的长度 与直径与所述光纤接入处(1 )底端中心的圆孔(17)相匹配，所述凸起(18)与所述圆孔(17)间光滑连接。
6、 根据权利要求4所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，所述的 调节螺丝(3)有三个，所述的三个调节螺丝(3)分别固定在三个调节片 上，每个调节片都有两个直径比所述调节螺丝(3)的直径略大的圓孔，使 得另外两个调节片上的调节螺丝(3)无影响地穿过所述圆孔。
7、 根据权利要求6所述的激光到光纤耦合头，其特征在于，所述的 三个调节螺丝(3)在所述的调节片上呈正三角形或等腰三角形分布。
专利摘要本实用新型提供一种激光到光纤耦合头，包括光纤接入处、基座以及调节装置；所述的调节装置包括调节片与调节螺丝，其中，所述的光纤接入处连接到所述的调节片上，所述的调节螺丝穿过所述的调节片安装到所述的基座上。本实用新型采用调节片和调节螺丝作为调节装置，可以克服橡胶圈由于老化所带来的调节精度降低的缺陷；本实用新型在光纤接入处与第一调节片之间水平连接，使得调节光纤接入处时，光纤的光轴位置不发生变化，保证了耦合头的调节精度。
文档编号G02B6/26GK201107429SQ20072019022
公开日2008年8月27日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者涛 房, 勇 毕, 贾中达, 光 郑 申请人:北京中视中科光电技术有限公司;中国科学院光电研究院