一种高功率RGB三基色激光混色匀光光纤装置的制作方法

本实用新型涉及光纤装置，特别涉及一种实现高功率rgb三基色激光混色的匀光光纤装置。

背景技术：

60年代，随着激光的问世，激光技术在多种领域得到了应用，特别近年来rgb三基色半导体激光器的出现，以三基色激光为基础的激光特种照明技术得到了长足的发展，在激光投影显示、激光探照灯、激光远程光纤照明、激光亮化工程等领域得到了较多的应用。

红绿蓝半导体激光器具有体积小、寿命长、可靠性高等优点，是激光特种照明设备优先选择激光器，但目前市面上红绿蓝半导体激光器以to封装形式较多，单颗激光器发射单一波长激光且输出激光功率最大在几瓦，而在前述应用场合中，激光设备需要输出更高功率彩色激光，输出激光光斑色彩、强度要求均匀，因此需要对多颗红绿蓝半导体激光器进行功率合成、混色和光斑匀化，满足应用要求。

采用to封装红绿蓝半导体激光器阵列进行功率合成、混色和光斑匀化是实现高功率彩色激光的手段之一，但受应用光学参量的限制，合成功率有限，混色色彩和强度均匀达不到理想效果，激光器热比较集中，散热难度较大，设备安装在人不易达到的地方，维护难、成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提供一种实现高功率rgb三基色激光混色的匀光光纤装置，集成了激光功率合成、混色和匀光等功能。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，包括顺序连接的合束光纤一、合束光纤二、合束光纤三和高阶模式处理器输出端子，所述合束光纤一的输入端通过合束器连接有一个或多个光纤输入端子，一个或多个光纤输入端子注入rgb三基色激光，并经过合束器获得初始混色光，初始混色光再进入合束光纤一、合束光纤二和合束光纤三组成的混色匀化部分后输出混色匀化光，最后注入高阶模式处理器输出端子，去除光纤内部分有害高阶模，实现较均匀的彩色激光输出。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其光纤输入端子是数量为1～11之间任意数量的105/125na0.22光纤，可为si光纤，也可为gi光纤，每个分支激光输入激光功率几瓦到几百瓦。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其合束器将按一定方式排列的1～11任意支光纤拉成锥形熔接到合束光纤一。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其合束光纤一为长度大于1.5米的400/440na0.22si光纤，输出端与合束光纤二熔接。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其合束光纤二为长度大于1.5米的400/440na0.22gi光纤或400/440na0.22si光纤，包层经过方形或六边形处理，通过长度50～100mm的输出端与合束光纤三熔接。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其合束光纤三为400/440na≥0.22si光纤，输出端与高阶模式处理器输出端子熔接。

所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其高阶模式处理器输出端子是光纤芯径大于400um、na≥0.22的si光纤，光纤薄层经过特殊处理后涂敷高折射率胶水，并与热层连接在一起，输出端子可为标准sma905接头，也可为根据实际需要定制的接头。

本实用新型有效效果为：

1，输出rgb三基色激光或者混色彩色激光功率可达到百瓦量级；

2，输出光斑色彩均匀和强度均匀；

3，输入端子的激光发射器可单独热管理，降低散热难度；

4，可作为激光发射器和激光照明器之间的传输光学通路，激光发射器安装在人容易达到或者便于操作的位置，不易损坏的激光照明器安装在人不易达到或者不易操作的位置，提高了维护性，降低维护成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

各附图标记为：1—光纤输入端子，2—合束器，3—合束光纤一，4—合束光纤二，5—合束光纤三，6—高阶模式处理器输出端子。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型公开的一种实现高功率rgb三基色激光混色的匀光光纤装置，包括顺序连接的合束光纤一3、合束光纤二4、合束光纤三5和高阶模式处理器输出端子6，所述合束光纤一3的输入端通过合束器2连接有一个或多个光纤输入端子1，一个或多个光纤输入端子1注入rgb三基色激光，并经过合束器2获得初始混色光，初始混色光再进入合束光纤一3、合束光纤二4和合束光纤三5组成的混色匀化部分后输出混色匀化光，最后注入高阶模式处理器输出端子5，去除光纤内部分有害高阶模，实现较均匀的彩色激光输出。

其中，所述的光纤输入端子1是1～11任意数量的105/125na0.22光纤，可为si光纤，也可为gi光纤，每个分支激光输入激光功率几瓦到几百瓦。

其中，所述的合束器2将按一定方式排列的1～11支任意光纤拉成锥形熔接到合束光纤一3。

其中，所述的合束光纤一3为长度大于1.5米的400/440na0.22si光纤，输出端与合束光纤二4熔接。

其中，所述的合束光纤二（4）为长度大于1.5米的400/440na0.22gi光纤或400/440na0.22si光纤，包层经过方形或六边形处理，通过长度50～100mm的输出端与合束光纤三5熔接。

其中，所述的合束光纤三5为400/440na≥0.22si光纤，输出端与高阶模式处理器输出端子6熔接。

其中，所述的高阶模式处理器输出端子6是光纤芯径大于400um、na≥0.22的si光纤，光纤薄层经过特殊处理后涂敷高折射率胶水，并与热层连接在一起，输出端子可为标准sma905接头，也可为根据实际需要定制的接头。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或装饰，均落入本专利包括的范围。

技术特征：

1.一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于：包括顺序连接的合束光纤一（3）、合束光纤二（4）、合束光纤三（5）和高阶模式处理器输出端子（6），所述合束光纤一（3）的输入端通过合束器（2）连接有一个或多个光纤输入端子（1），光纤输入端子（1）注入rgb三基色激光，经过合束器（2）获得初始混色光，再进入合束光纤一（3）、合束光纤二（4）和合束光纤三（5）后输出混色匀化光，最后注入高阶模式处理器输出端子（6）去除光纤内部分有害高阶模，实现均匀的彩色激光输出。

2.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的光纤输入端子（1）是数量为1～11的105/125na0.22光纤。

3.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的合束器（2）将排列的光纤拉成锥形熔接到合束光纤一（3）。

4.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的合束光纤一（3）为长度大于1.5米的400/440na0.22si光纤，输出端与合束光纤二（4）熔接。

5.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的合束光纤二（4）为长度大于1.5米的400/440na0.22gi光纤或si光纤，通过长度50～100mm的输出端与合束光纤三（5）熔接。

6.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的合束光纤三（5）为400/440na≥0.22si光纤，输出端与高阶模式处理器输出端子（6）熔接。

7.根据权利要求1所述的一种高功率rgb三基色激光混色匀光光纤装置，其特征在于，所述的高阶模式处理器输出端子（6）是光纤芯径大于400um、na≥0.22的si光纤。

技术总结
本实用新型公开了一种高功率RGB三基色激光混色匀光光纤装置，包括光纤输入端子、合束器、合束光纤一、合束光纤二和合束光纤三及高阶模式处理器输出端子，通过光纤输入端子注入RGB三基色激光，并经过合束器获得初始混色光，初始混色光再进入合束光纤一、合束光纤二和合束光纤三组成的混色匀化部分后输出混色匀化光，最后注入高阶模式处理器输出端子，去除光纤内部分有害高阶模，实现较均匀的彩色激光输出；本实用新型集成了功率合成、混色和匀光等功能，可获得高亮度光斑均匀彩色激光。

技术研发人员：刘在洲;郭磊;葛浩山;李维康;王大为
受保护的技术使用者：湖北久之洋红外系统股份有限公司
技术研发日：2019.12.05
技术公布日：2020.06.23