激光系统及用于该激光系统的光缆跨接器的制作方法

专利名称：激光系统及用于该激光系统的光缆跨接器的制作方法
技术领域：
本发明的各方面涉及激光系统，更具体地说，涉及当纤束型(bundle-type)激光 束被转换成单纤型(single-type)激光束时使激光束的能量密度均匀的激光系统。
背景技术：
激光使将高能量束集中到窄区域成为可能，因而广泛用于加工半导体或显示器的 精密图案，及其密封。虽然激光束在传播时扩散相对较小，但在激光束的整个截面区域中能 流并不均匀。也就是说，在激光束的截面区域中能流依照高斯分布集中在截面区域的中心。
传输激光束的光缆可以是纤束型或单纤型，并且根据需求和用途，纤束型光缆可 以连接到单纤型光缆。具体来说，使用激光束混合器将纤束型光缆与单纤型光缆相连接，以 将纤束型激光束转换成单纤型激光束。激光束混合器以预定的比率混合输入的激光束分 量，并将混合后的分量输出。 在激光系统中新安装激光束混合器时，应当根据激光系统的光束特性对激光混合
器进行准直。例如，通过准直，激光束的中心与激光束混合器的输入端和输出端的透镜重
合，并且输入端和输出端之间的距离得到控制。然而，由于激光束通过三维空间传播，因此
很难在控制两个透镜之间的距离的同时使激光束的中心与两个透镜重合。 在该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因而可能包
含并不构成本领域技术人员在该国已知的现有技术的信息。

发明内容
本发明的各方面提供了一种激光系统，该激光系统具有在将纤束型激光束转换成 单纤型激光束时使激光束的能量密度均匀而不需要对控制激光束混合器透镜之间的距离 和对输入的激光束与混合器透镜进行准直的优点。 根据本发明的一方面，提供了一种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和输 出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所述输出端的单纤型 光缆；和激光枪，连接至所述单纤型光缆，用于将在所述光缆跨接器中从所述纤束型光缆传 输到所述单纤型光缆的激光束照射到目标物。 所述光缆跨接器的输出端可具有第一数值孔径，并且所述激光枪的输出端可具有
第二数值孔径；所述第一数值孔径可等于所述光缆跨接器处的、激光束的能量分布具有最
大值的第一预定百分数值区域处的激光束波面的第一直径与所述光缆跨接器处的、激光束
的第一焦点区域处的激光束波面的第二直径之间的差，除以所述第一预定百分数值区域和
所述第一焦点区域之间的距离；并且所述第二数值孔径可等于所述激光枪处的、激光束的
能量分布具有最大值的第二预定百分数值区域处的激光束波面的第三直径与所述激光枪
处的、激光束的第二焦点区域处的激光束波面的第四直径之间的差，除以所述第二预定百
分数值区域和所述第二焦点区域之间的距离。 所述第二数值孔径可大于0且小于0. 25。
所述第二数值孔径可大于或等于0. 05且小于0. 25。
所述第一数值孔径可大于或等于0. 05且小于或等于0. 15。
所述光缆跨接器可包括光管、第一微透镜和第二微透镜。 所述光管可包括形成所述输出端且具有所述第一微透镜和所述第二微透镜的第
一光管，以及联接到所述第一光管且形成所述输入端的第二光管。 所述第一微透镜和所述第二微透镜可内置于所述第一光管中。 所述激光系统可进一步包括搅模器，用于通过控制连接至所述光缆跨接器的单
纤型光缆的曲率半径来混合激光束。 所述搅模器可包括板，被提供用来支持所述单纤型光缆；一对夹具，安装在该板 处，用于松散地固定所述单纤型光缆的两侧；以及曲率半径控制器，安装在该板处，用于控 制在所述一对夹具之间的单纤型光缆的曲率半径。
所述曲率半径控制器可包括主体，固定安装在该板处；以及与所述主体相配合的
杆，使得所述杆插入所述主体或从所述主体抽出，所述杆连接至所述单纤型光缆。 所述单纤型光缆可在所述搅模器的一侧处被缠绕以形成至少一个环。 所述激光系统可进一步包括第一支架，用于在所述激光枪的一侧处将所述单纤型
光缆保持在直线状态。 所述第一支架可包括彼此面对面结合的第一板和第二板，并且所述第一板和所述 第二板分别包括彼此面对且共同地对应于至少所述单纤型光缆的直径的第一槽和第二槽。
所述第一槽和所述第二槽可与所述单纤型光缆的长度相符合，并且由所述第一槽 和所述第二槽构成的圆的直径可大于所述单纤型光缆的直径。 所述激光系统可进一步包括第二支架，用于在其处安装所述激光枪；导轨，用于 以可移动方式安装所述第二支架，使得所述第二支架可沿所述单纤型光缆的长度方向移 动；以及推动器，用于固定地安装所述导轨。 所述第一支架的与所述激光枪相对的末端与所述单纤型光缆的连接至所述激光 枪的末端之间的距离可至少为50mm。 根据本发明的另一方面，提供了一种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和 输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所述输出端的单纤 型光缆；其中所述光缆跨接器输出具有均匀能量密度的、要被照射到目标物的激光束，而无 需在该光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。 根据本发明的另一方面，提供了一种用于激光系统的光缆跨接器，该光缆跨接器
包括输入端和输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所
述输出端的单纤型光缆；其中所述光缆跨接器输出具有均匀能量密度的、要被照射到目标
物的激光束，而无需在该光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。 根据本发明的再一方面，提供了一种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和
输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所述输出端的单纤
型光缆；和第一支架，用来在所述光缆跨接器的目标物侧将所述单纤型光缆保持在直线状
态，使得所述光缆跨接器具有输出均匀的能量密度的、要被照射到目标物的激光束，而无需
在该光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。 本发明的其它方面和/或优点将在以下的描述中部分地给出，并且从以下描述中
6部分地变得显而意见，或可由本发明的实施中获得。


本发明的这些和/或其它方面和优点将从以下结合附图对实施例的描述中变得 明白且更容易理解。附图中 图1是根据本发明实施例的激光系统的框图； 图2是图1中示出的光缆跨接器的分解截面图； 图3是定义应用于图1所示激光系统的数值孔径(NA)的示意图； 图4是图1所示搅模器的透视图；以及 图5是根据本发明实施例的第一支架和第二支架的透视图。
具体实施例方式
现在将详细提及本发明的当前实施例，在附图示出了这些实施例的示例，其中相 同的附图标记始终表示相同的元件。为了对本发明进行解释，以下将参考附图对这些实施 例进行描述。 图1是根据本发明实施例的激光系统100的框图。参见图l，激光系统100包括用 于将纤束型光缆1与单纤型光缆2相连接的光缆跨接器IO，搅模器(mode scrambler) 20， 激光枪30以及第一支架40。 激光源50包括多个激光二极管(未示出)。激光源50的功率由多个激光二极管 的并行组合来确定。纤束型光缆1将连接至激光源50(即激光源50的激光二极管)的光 纤绑成一根，从而形成纤束(bundle)。作为激光二极管和光缆的固有特性，激光束在纤束型 光缆1的末端处形成不均匀能量密度的状态。 光缆跨接器10具有输入端11和输出端12(见图2)。具体地，纤束型光缆1连接 至输入端ll，而单纤型光缆2连接至输出端12。相应地，光缆跨接器10将激光束从连接至 跨接器10的输入端11的纤束型光缆1传输到连接至跨接器10的输出端12的单纤型光缆 2。 光缆跨接器10通过一对微透镜13和14(见图2)压縮通过输入端11输入的激光 束，并且将激光束传输到输出端12。通过使用微透镜13和14将纤束型光缆1连接至单纤 型光缆2，激光系统100的结构得到简化。此外，光缆跨接器10并不需要对激光束的中心与 微透镜对13和14进行准直的独立的附加过程。 图2是图1所示光缆跨接器10的分解截面图。参见图2，光缆跨接器10包括具有 一对内置微透镜13和14的第一光管15，以及螺旋联接到第一光管15的第二光管16。然 而，应当理解，本发明的各方面并不限于这种螺旋联接，第一光管15和第二光管16还可通 过其它方法和/或器件(例如紧固夹、粘合剂或联接器件)等连接。这对微透镜13和14 之间可具有一比率，以使激光束被压縮为例如具有1.28 : l的比率。 第一光管15包括连接至单纤型光缆2的输出端12。第二光管16包括连接至纤束 型光缆1的输入端11。传输通过连接至输入端11的纤束型光缆1的激光束经由微透镜对 13和14以例如1. 28 : 1的比率被压縮，并被传输到连接至输出端12的单纤型光缆2。应 当理解，本发明的各个方面并不限于1.28 : l的压縮比率，根据本发明的其它方面，微透镜对13和14还可被配置为提供其它压縮比率。 图3是定义应用到图1所示激光系统100的数值孔径(NA)的示意图。参见图3， NA被规定为具有值(Dl-D2)/L，其中Dl-D2是在符合激光束能量密度分布的两个预定区域 处的第一和第二直径(或第三和第四直径)Dl和D2之差，而L是这两个直径之间的距离。 根据本实施例，NA具有在光缆跨接器10处确定的第一 NA，以及在激光枪30处确定的第二 NA。 详细地说，第一直径(或第三直径)Dl是指在激光束波面上的总能量的预定百分 数值(例如86.5%)的区域处被确定的激光束的直径。第二直径(或第四直径)D2是指在 激光束具有最小尺寸的区域处(即在该激光束波面上的焦点区域处)被确定的激光束的直 径。也就是说，在光缆跨接器10的输出端12处确定的第一NA被规定为具有值(Dl-D2)/ L，该值是在从光缆跨接器10输出的总的激光束能量的86. 5%的区域Al处形成的激光束 波面的第一直径D1与在焦点区域A2处形成的激光束波面的第二直径D2之差Dl-D2除以 这两个区域之间的距离L。例如，在光缆跨接器10的输出端12处确定的第一NA可在0. 05 至0. 15的范围内。预定百分数值区域可以在微透镜13处，并且激光束波面的焦点区域可 以在微透镜14处。相应地，距离L可以是微透镜13与微透镜14之间的距离。
如果第一 NA小于0. 05，则第一和第二光管15和16与微透镜13和14基本上具 有相同的直径，以使直径差(Dl-D2)小，和/或该第一和第二光管15和16在长度上被过度 拉长(即L大)。作为比较，如果第一 NA超过0. 15，则第一和第二光管15和16与微透镜 13和14之间的直径差(Dl-D2)较大，和/或第一和第二光管15和16在长度上被过度縮短 (即L小)。 因此，根据本发明的各方面，第一 NA被限制在容易执行微透镜13和14之间的激 光束中心准直并且在维度和制作上都役有困难的范围内。另外，第一NA可被控制在0. 05至 0. 15的范围内，以便第二 NA处于大于0且小于0. 25的范围(例如从0. 05至小于0. 25).
搅模器20被布置在光缆跨接器10的后面，以控制单纤型光缆2的曲率(即第一 曲率半径Rl)。也就是说，如果在光缆跨接器10的输出端12处，激光束的中心未被正确准 直，则搅模器20以第一曲率半径Rl对单纤型光缆12进行弯曲，以便激光束的中心能够指 向单根芯的中心。 图4是图1所示搅模器20的透视图。参见图4，搅模器20包括板21、夹具对22、 曲率半径控制器23。板21被提供为部分对应于单纤型光缆2。 夹具对22将单纤型光缆2的两侧夹持在板21上。采用这种夹持结构，当在板21
上控制单纤型光缆2的第一曲率半径R1时，单纤型光缆2能在纵向上移动。 曲率半径控制器23安装在板21处的夹具对22之间，以便曲率半径控制器23控
制单纤型光缆2的第一曲率半径Rl。例如，曲率半径控制器23包括固定安装在板21处的
主体23a，以及与主体23a配合的杆23b，使得杆23b能够插入主体23a或从主体23a抽出。
也就是说，曲率半径控制器23可形成为测微螺旋(micrometer thimble)和套管(sleeve)，
但本发明的各方面并不限于此。相应地，随着杆23b被插入主体23a或从主体23a中抽出，
曲率半径控制器23可控制连接至杆23b的单纤型光缆2的第一曲率半径Rl。 此外，根据本发明的各方面，可在曲率半径控制器23的后面巻绕单纤型光缆2以
形成至少一个环。巻绕成环的单纤型光缆2形成第二曲率半径R2。第二曲率半径R2进一步发散在单芯内通过单纤型光缆2传输的激光束，以增加能量密度的均匀度。如果第一曲 率半径R1大于第二曲率半径R2，则NA得到进一步增大，并且光束波面处的能量密度更加均 匀。 返回参见图l，激光枪30在搅模器20的后面连接至单纤型光缆2，以将通过单纤 型光缆2传输的激光束照射在目标上。出于此目的，激光枪30可具有1 : l比率的光学系 统(未示出)，以将传输的激光束照射到目标上。 第一支架40在激光枪30的末端将单纤型光缆2保持在直线状态。也就是说，第 一支架40防止传输已在搅模器20中混合并被正确地进行了中心准直的激光束的单纤型光 缆2在进入激光枪30之前发生晃动。相应地，第一支架40防止通过单纤型光缆2传输的 激光束的中心与激光枪30的光学系统(未示出)的中心不重合。 图5是第一支架40和第二支架31的透视图。参见图5，第一支架40具有彼此面 对面相结合的第一支架板41和第二支架板42。图5所示第一支架板41和第二支架板42 经由一个或多个螺钉彼此相联接，但本发明的各方面并不限于此，在其它方面也可使用其 它联接方法和设备。 第一槽41a和第二槽42a分别形成在第一支架板41和第二支架板42的彼此面对 的表面上。第一槽41a和第二槽42a可以是半圆形，或者是根据其它方面的其它形状。第 一槽41a和第二槽42a可以共同地对应于单纤型光缆2的直径。此外，第一槽41a和第二 槽42a被形成为沿单纤型光缆2的纵向行进。 由第一槽41a的半圆和第二槽42a的半圆形成的直径大于单纤型光缆2的直径， 以便第一槽41a和第二槽42a在使单纤型光缆2能在纵向上移动的同时限制单纤型光缆2 在径向上移动(即纬度方向的移动)。也就是说，单纤型光缆2可以随着激光枪30的上下 移动而在第一支架板41和第二支架板42内上下移动。 激光枪30安装在第二支架31处。第二支架31又安装至导轨32，以使第二支架能 够在垂直方向上移动。导轨32被固定安装在激光系统100的推动器33处。此外，第一支 架40固定安装在推动器33处。 如图5中所示，当推动器33左右上下移动时，第一支架40和导轨32共同地分别 向左右上下移动。此外，安装激光枪30的第二支架31沿导轨32上下移动，而与推动器33 的左右移动无关。应当理解，上下左右方向是相对于图5所示结构而提供的，因此应理解为 图5的结构的相对方向，这些方向可根据其它实施例的其它结构而变化。
当第二支架31和安装在第二支架31处的激光枪30上下移动时，连接至激光枪30 的单纤型光缆2与激光枪30 —起上下移动。然而，第一支架40处于固定状态，以使单纤型 光缆2能够相对于第一支架40移动。 第一支架40的与激光枪30相对的末端与单纤型光缆2的末端之间的距离SL可 以是至少50mm。支架-缆线距离SL是使得从单纤型光缆2传出的激光束的中心与激光枪 30的光学系统的中心重合的距离。相应地，如果本实施例中的距离SL小于50mm，则可能出 现中心对中心的不重合。如果支架_光缆距离SL过大，则可能出现与激光系统100的其它 结构组件的干扰。如果不存在与其它结构组件干扰的问题，则支架-光缆距离SL可以在单 纤型光缆2的长度范围内进一步拉长。 返回参见图3，在光缆跨接器10的输出端12处确定的第一 NA被规定为具有值(Dl-D2)/L。具体地，(Dl-D2)/L是在从输出端12输出的总的激光束能量的例如86. 5%的 区域Al处形成的激光束波面的第一直径Dl与在焦点区域A2处形成的激光束波面的第二 直径D2之差D l-D2除以这两个区域之间的距离L。 举例来说，在激光枪30的输出端处确定的第二 NA在大于0至小于0. 25的范围 (具体地，从0. 05至小于0. 25)。具体来说，为了使激光束早期传播时第一 NA相对较小，以 使激光束后期传播时能够容易地控制第二 NA，第一 NA可以被控制为限于0. 05至0. 15的范 围，而第二 NA可以被控制为限于大于0至小于0. 25的范围或者限于0. 05至小于0. 25的 范围。也就是说，可以首先确定第二 NA，以便将第一 NA规定为小于第二 NA。
利用根据本实施例的激光系统100，第二NA由(Dl-D2)/L来定义。相应地，当第二 NA大约为0. 05或0时，距离L被异常增大，和/或第一直径Dl和第二直径D2彼此基本相 同。当第一直径D1和第二直径D2彼此基本相同时，激光束大致呈直线状态。
鉴于器件的设计，若距离L没有增大太多，则第一直径Dl和第二直径D2可以彼此 基本相同。在第一直径D1和第二直径D2彼此基本相同时，第二NA可以大约为0。然而，在 这种情况下，即使控制了距离L，也不可能控制激光束的第一直径Dl 。因此，使用独立的光 学系统进一步控制激光束的直径D1。相应地，仅在第一NA处于合适的范围时，才可以控制 要形成在目标上的激光束的第一直径Dl。 下面将示出第二NA在大于0至小于0.05的范围内的情况。具体地，对于第二直 径D2为1. 2mm，距离L分别是5mm、 10mm和20mm，第二 NA为0. 04，并且第二 NA = (Dl-D2) / L的情况，第一直径D 1根据如下方程来计算
(D1-1. 2) /5 = 0. 04 — Dl = 1. 4 (方程1)
(D1-1. 2) /10 = 0. 04 — Dl = 1. 6 (方程2)
(D1-1. 2) /20 = 0. 04 — Dl = 2. 0 (方程3) 参见方程1至方程3，即使距离L增加15mm(从5mm到20mm)，形成在目标处的激 光束的第一直径D 1仅增加0. 6mm(从1. 4mm到2. Omm)。相应地，距离L被控制为很大，或 者为了使第一直径D1大而使用附加光学系统。 作为比较，下面示出第二NA为0.05或更大的情况。具体地，对于第二直径D2为
1. 2mm，距离L分别为3mm、5mm、8mm和llmm，第二 NA为0. 12，并且第二 NA = (Dl-D2)/L的
情况，第一直径D1根据如下方程来计算 (D1-1. 2) /3 = 0. 12 — Dl = 1. 56 (方程4) (D1-1. 2) /5 = 0. 12 — Dl = 1. 80 (方程5) (D1-1. 2)/8 = 0. 12 — Dl = 2. 16(方程6) (D1-1. 2)/11 = 0. 12 — Dl = 2. 52 (方程7) 参见方程4至方程7，即使距离L仅仅增加8mm(从3mm到llmm)，形成在目标处的 第一直径D1增加O. 96mm(从1. 56mm到2. 52mm)。相应地，为使第一直径D1大，并不要求距 离L很大。 此外，利用根据本实施例的系统，第二NA由(Dl-D2)/L来定义。如果第二NA大， 则第一直径Dl显著大于第二直径D2和/或距离L相当小。 如果第一直径D1很大，在总能量保持恒定时，大圆形成在86.5%区域处，并且与 大圆对应的能量密度变得很低。相应地，在高斯曲线上的最大能量值变得很低。
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作为比较，为了使距离L小，用于形成第二直径D2的焦点区域与目标之间的距离 应该要短。然而，这种配置形成在机械上不稳定的系统。 此外，激光束的扩散角随第二 NA增大而变得显著增加。在这种情况下，该激光束 的能量密度和第一直径D1与距离L密切相关。相应地，为了保持高斯曲线在预定的总能量 内具有预定值的或更大值的最大能量值，可以限定第NA的上限值。 现在示出第二 NA为0. 25或更大的情况。具体地，对于第二直径D2为1. 2mm，距离 L分别为3mm、5mm、8mm和llmm，第二NA为0. 25mm，并且第二 NA = (Dl-D2)/L的情况，第一 直径Dl根据如下方程来计算
0. 25 —Dl = 1.95(方程8) 0. 25 —Dl = 2. 45(方程9) 0. 25 — Dl = 3. 20(方程10) =0. 25 — Dl = 3. 95(方程11)
参见方程8至方程11 ，若距离L仅仅增加8mm (从3mm到1 lmm)，则第一直径Dl增 加2. 0mm(从1. 95mm到3. 95mm)。相应地，即使距离L发生微小变化，形成在目标处的第一 直径D1也会发生巨大变化，因而变得难以控制第一直径D1。结果，在激光枪30的输出端处 的第二 NA限于大于0到小于0. 25的范围。在这种情况下，在大于0到小于0. 05的范围可 以使用附加光学系统。 此外，如果在激光枪30的输出端处的第二 NA限于0. 05至小于0. 25的范围，则不 使用附加光学系统。在这种情况下，即使没有对距离L进行很大程度上的控制，对形成在目 标处的激光束的第一直径Dl进行控制也是相对比较容易的。 虽然已经示出和描述了本发明的一些实施例，本领域技术人员将会意识到可以在 不脱离本发明的原则和精神的情况下对本实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其 等同物来限定。 (Dl_1.2)/3 = (Dl_1.2)/5 = (Dl_1.2)/8 = (Dl-1.2)/ll
权利要求
一种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所述输出端的单纤型光缆；和激光枪，连接至所述单纤型光缆，用于将在所述光缆跨接器中从所述纤束型光缆传输到所述单纤型光缆的激光束照射到目标物。
2. 根据权利要求1所述的激光系统，其中所述光缆跨接器的输出端具有第一数值孔径，并且所述激光枪的输出端具有第二数值 孔径；所述第一数值孔径等于所述光缆跨接器处的、激光束的能量分布具有最大值的第一预 定百分数值区域处的激光束波面的第一直径与所述光缆跨接器处的、激光束的第一焦点区 域处的激光束波面的第二直径之间的差，除以所述第一预定百分数值区域和所述第一焦点 区域之间的距离；并且所述第二数值孔径等于所述激光枪处的、激光束的能量分布具有最大值的第二预定百 分数值区域处的激光束波面的第三直径与所述激光枪处的、激光束的第二焦点区域处的激 光束波面的第四直径之间的差，除以所述第二预定百分数值区域和所述第二焦点区域之间 的距离。
3. 根据权利要求2所述的激光系统，其中所述第二数值孔径大于0且小于0. 25。
4. 根据权利要求3所述的激光系统，其中所述第二数值孔径小于0. 05且所述第三直径 由不同于所述激光系统的光学系统来控制。
5. 根据权利要求3所述的激光系统，其中所述第二数值孔径大于或等于0. 05且小于 0. 25。
6. 根据权利要求5所述的激光系统，其中所述第一数值孔径大于或等于0. 05且小于或 等于0. 15。
7. 根据权利要求2所述的激光系统，其中所述光缆跨接器包括光管、第一微透镜和第 二微透镜。
8. 根据权利要求7所述的激光系统，其中所述光管包括形成所述输出端且具有所述第 一微透镜和所述第二微透镜的第一光管，以及联接到所述第一光管且形成所述输入端的第二光管。
9. 根据权利要求8所述的激光系统，其中所述第一微透镜和所述第二微透镜内置于所 述第一光管中。
10. 根据权利要求8所述的激光系统，其中所述第一预定百分数值区域在所述第一微 透镜处，并且所述第一焦点区域在所述第二微透镜处。
11. 根据权利要求8所述的激光系统，其中所述第二光管螺旋联接至所述第一光管。
12. 根据权利要求1所述的激光系统，进一步包括搅模器，用于通过控制连接至所述 光缆跨接器的单纤型光缆的曲率半径来混合激光束。
13. 根据权利要求12所述的激光系统，其中所述搅模器包括 板，被提供用来支持所述单纤型光缆；一对夹具，安装在所述板处，用于松散地夹持所述单纤型光缆的两侧；禾口 曲率半径控制器，安装在所述板处，用于控制在所述一对夹具之间的单纤型光缆的曲率半径。
14. 根据权利要求13所述的激光系统，其中所述曲率半径控制器包括固定安装在所述 板处的主体；以及与所述主体相配合的杆，使得所述杆插入所述主体或从所述主体抽出，所 述杆连接至所述单纤型光缆。
15. 根据权利要求13所述的激光系统，其中所述单纤型光缆在所述搅模器的一侧处被 缠绕以形成至少一个环。
16. 根据权利要求1所述的激光系统，进一步包括第一支架，用于在所述激光枪的一侧 处将所述单纤型光缆保持在直线状态。
17. 根据权利要求16所述的激光系统，其中所述第一支架包括彼此面对面结合的第一 板和第二板，并且所述第一板和所述第二板分别包括彼此面对且共同地与至少所述单纤型 光缆的直径对应的第一槽和第二槽。
18. 根据权利要求17所述的激光系统，其中，所述第一槽和所述第二槽与所述单纤型 光缆的长度相符合，并且由所述第一槽和所述第二槽构成的圆的直径大于所述单纤型光缆 的直径。
19. 根据权利要求18所述的激光系统，进一步包括 第二支架，用于在其处安装所述激光枪；导轨，用于以可移动方式安装所述第二支架，使得所述第二支架可沿所述单纤型光缆 的长度方向移动；以及推动器，用于固定地安装所述导轨。
20. 根据权利要求16所述的激光系统，其中所述第一支架的与所述激光枪相对的末端 与所述单纤型光缆的连接至所述激光枪的末端之间的距离至少为50mm。
21. 根据权利要求2所述的激光系统，其中所述第一预定百分数值为在所述光缆跨接 器处的激光束波面的总能量的86. 5%，并且所述第二预定百分数值为在所述激光枪处的激 光束波面的总能量的86.5%。
22. —种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆 传输到连接至所述输出端的单纤型光缆；其中所述光缆跨接器输出具有均匀能量密度的、要被照射到目标物的激光束，而无需 在所述光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。
23. 根据权利要求22所述的激光系统，其中所述光缆跨接器的输出端具有一数值孔径，该数值孔径等于所述光缆跨接器处的、激 光束的能量分布具有最大值的预定百分数值区域处的激光束波面的第一直径与所述光缆 跨接器处的、激光束的焦点区域处的激光束波面的第二直径之间的差，除以所述预定百分 数值区域和所述焦点区域之间的距离。
24. 根据权利要求23所述的激光系统，其中所述第一数值孔径大于或等于0. 05且小于 或等于O. 15。
25. 根据权利要求23所述的激光系统，其中所述光缆跨接器包括光管、第一微透镜和 第二微透镜。
26. 根据权利要求25所述的激光系统，其中所述光管包括形成所述输出端且具有所述第一微透镜和所述第二微透镜的第一光管，以及联接到所述第一光管且形成所述输入端的第二光管。
27. 根据权利要求26所述的激光系统，其中所述第一微透镜和所述第二微透镜内置于 所述第一光管中。
28. 根据权利要求26所述的激光系统，其中所述预定百分数值区域在所述第一微透镜 处，并且所述焦点区域在所述第二微透镜处。
29. —种光缆跨接器，用于激光系统，该光缆跨接器包括输入端和输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆传输到连接至所述 输出端的单纤型光缆；其中所述光缆跨接器输出具有均匀能量密度的、要被照射到目标物的激光束，而无需 在所述光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。
30. 根据权利要求29所述的光缆跨接器，其中所述光缆跨接器的输出端具有一数值孔径，该数值孔径等于所述光缆跨接器处的、激 光束的能量分布具有最大值的预定百分数值区域处的激光束波面的第一直径与所述光缆 跨接器处的、激光束的焦点区域处的激光束波面的第二直径之间的差，除以所述预定百分 数值区域和所述焦点区域之间的距离。
31. 根据权利要求30所述的光缆跨接器，进一步包括光管、第一微透镜和第二微透镜。
32. 根据权利要求31所述的光缆跨接器，其中所述光管包括形成所述输出端且具有所 述第一微透镜和所述第二微透镜的第一光管，以及联接到所述第一光管且形成所述输入端 的第二光管。
33. 根据权利要求32所述的光缆跨接器，其中所述预定百分数值区域在所述第一微透 镜处，并且所述焦点区域在所述第二微透镜处。
34. —种激光系统，包括光缆跨接器，包括输入端和输出端，用于将激光束从连接至所述输入端的纤束型光缆 传输到连接至所述输出端的单纤型光缆；禾口第一支架，用于在所述光缆跨接器的目标物侧将所述单纤型光缆保持在直线状态，以 使所述光缆跨接器输出具有均匀能量密度的、要被照射到所述目标物的激光束，而无需在 所述光缆跨接器中执行对激光束的中心进行准直的过程。
35. 根据权利要求34所述的激光系统，其中所述光缆跨接器的输出端具有一数值孔径，该数值孔径等于在所述光缆跨接器处的、 激光束的能量分布具有最大值的预定百分数值区域处的激光束波面的第一直径与在所述 光缆跨接器处的、激光束的焦点区域处的激光束波面的第二直径之间的差，除以所述预定 百分数值区域和所述焦点区域之间的距离。
36. 根据权利要求35所述的激光系统，其中所述光缆跨接器包括形成所述输出端且具 有第一微透镜和第二微透镜的第一光管，以及联接到所述第一光管且形成所述输入端的第 二光管。
37. 根据权利要求36所述的激光系统，其中所述预定百分数值区域在所述第一微透镜 处，并且所述焦点区域在所述第二微透镜处。
全文摘要
本发明公开了激光系统及用于该激光系统的光缆跨接器。该激光系统包括具有输入端和输出端的该光缆跨接器以及激光枪，其中该光缆跨接器将激光束从连接至其输入端的纤束型光缆传输到连接至其输出端的单纤型光缆。该激光枪在该光缆跨接器的后面连接至单纤型光缆以将激光束照射到目标物。
文档编号H01S3/10GK101752774SQ20091025426
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月14日 优先权日2008年12月12日
发明者姜泰旭, 李垧泽, 申铉喆, 郑元雄 申请人:三星移动显示器株式会社