專利名稱：一種光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光器領(lǐng)域，更涉及一種光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
光纖耦合激光器是一種將激光器發(fā)射的激光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)變換后耦合進(jìn)入 光纖傳輸?shù)钠骷?。隨著光纖耦合激光器在醫(yī)療、顯示等諸多方面的應(yīng)用日益增 加，人們已經(jīng)開(kāi)始將各種波長(zhǎng)、各種功率以及各種類型的激光器做成光纖耦合 激光器。但由于激光器的種類眾多，且用于不同波長(zhǎng)的光纖其纖芯尺寸也各不 相同，尤其是用于可見(jiàn)光的光纖其模場(chǎng)直徑僅有幾個(gè)微米，因此當(dāng)對(duì)可見(jiàn)光波 段的固體激光器制作光纖耦合激光器時(shí)，需要將其發(fā)射激光模場(chǎng)直徑變換到幾 個(gè)微米大小，而一般固體激光器發(fā)射的激光的束腰都比較大，若光學(xué)系統(tǒng)不能 距離激光器束腰足夠近的情況下，為了得到高耦合效率，就需要激光器束腰距 離光學(xué)系統(tǒng)距離足夠大，才能實(shí)現(xiàn)較大的模場(chǎng)直徑到較小的模場(chǎng)直徑的變換， 這也就使得整個(gè)光纖耦合激光器的尺寸較大，不利于器件的小型化、集成化， 同時(shí)也不利于器件本身的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種新的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，使得光 纖耦合激光器的尺寸大大減小。
本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
本實(shí)用新型的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，包括激光器、耦合透鏡組和熱擴(kuò)束 光纖(TEC-Fiber )。所述的激光器的光進(jìn)入所述的耦合透鏡組后，耦合進(jìn)入所 述的熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)。進(jìn)一步的，所述的激光器是固體激光器。或者所述的激光器是半導(dǎo)體激光 器。其輸出波長(zhǎng)可以是為非通訊波段的波長(zhǎng)。
進(jìn)一步的，所述的耦合透鏡組包含至少一個(gè)透鏡，透鏡能將所述的激光器
的輸出光的模場(chǎng)變換為與所述的熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)的模場(chǎng)匹配，所述的 耦合透鏡組的結(jié)構(gòu)內(nèi)可插入其它光學(xué)元件。
所述的熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)可用非通訊波段的單模光纖或保偏光纖或 多模光纖燒制而成，其中被燒制的光纖波長(zhǎng)根據(jù)所使用激光器確定。該光纖燒 制成熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)的燒制時(shí)間及氫氣、氧氣的濃度可根據(jù)激光器輸 出光的模場(chǎng)直徑及所用透鏡組確定。
本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，是一種新型的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，相比 常規(guī)光纖耦合激光器的尺寸大大減小。

圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 本實(shí)用新型專利是一種新型光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，激光器發(fā)射的激光經(jīng)光 學(xué)系統(tǒng)變換后耦合進(jìn)入熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber )傳輸。與普通光纖相比較，熱 擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)的使用使得高耦合效率保持不變的情況下，大大縮小了 光纖耦合激光器的尺寸，有利于器件的小型化、集成化，及器件本身的可靠性 提高。
本實(shí)用新型采用熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)代替普通光纖，通過(guò)控制燒制時(shí) 間以及氫氣、氧氣的濃度可將普通光纖燒制成所需模場(chǎng)直徑的熱擴(kuò)束光纖 (TEC-Fiber )。本實(shí)用新型的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，可根據(jù)所用激光器的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定其束腰大小及位置，然后再結(jié)合所要求的光纖耦合激光器的
尺寸及實(shí)際加工工藝來(lái)設(shè)計(jì)透鏡組參數(shù)及確定所用熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)的 模場(chǎng)直徑，最后根據(jù)確定的熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber )模場(chǎng)直徑確定燒制時(shí)間及 氫氣、氧氣濃度。本實(shí)用新型所用的激光器為固體激光器。本實(shí)用新型所用透 鏡組可以為一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件，它能夠?qū)⒓す馄鞯陌l(fā)射光束變換到熱擴(kuò)束光 纖(TEC-Fiber)位置，且變換后光束模場(chǎng)直徑與熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)模 場(chǎng)直徑匹配。
如圖l所示，其中101為激光器如固體激光器，102為耦合透鏡組，由一個(gè) 或多個(gè)光學(xué)元件構(gòu)成，使得激光器101的輸出光匯聚在熱擴(kuò)束光纖103位置， 熱擴(kuò)束光纖103可以由適用于各種波長(zhǎng)的光纖燒制任意時(shí)間而成，熱擴(kuò)束光纖 103的波長(zhǎng)與燒制時(shí)間分別與激光器IOI和耦合透鏡組102對(duì)應(yīng)。在本實(shí)用新型 中，激光器101的輸出光的模場(chǎng)經(jīng)過(guò)耦合透鏡組102進(jìn)行模場(chǎng)變換后與熱擴(kuò)束 光纖103模場(chǎng)匹配，且熱擴(kuò)束光纖103的位置與激光器101的輸出光經(jīng)耦合透 鏡組102變換后束腰所處位置重合。
本實(shí)用新型的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)與普通光纖制作的光纖耦合激光器相 比，整體結(jié)構(gòu)尺寸大大減小。舉例說(shuō)明假設(shè)激光器101發(fā)射的532nm激光其 模場(chǎng)直徑為0. lmm，通過(guò)耦合透鏡組102將其變換為普通單模光纖模場(chǎng)直徑的 3. 5 iam ，若達(dá)到最高耦合效率時(shí)，需要激光器101束腰與耦合透鏡組102的距 離為40mm;采用熱擴(kuò)束光纖單模光纖代替普通單模光纖，在相同的耦合透鏡組 102,并達(dá)到相同耦合效率情況下，僅需要激光器101束腰與耦合透鏡組102的 距離為9mm，此時(shí)熱擴(kuò)束光纖單模光纖模場(chǎng)直徑約為普通單模光纖模場(chǎng)直徑的 2.4倍。由此可見(jiàn)，本例中使用熱擴(kuò)束光纖(TEC-Fiber)的光纖耦合激光器比 普通光纖的耦合激光器在整體尺寸上減小31mm。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)， 在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求1.一種光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于包括激光器、耦合透鏡組和熱擴(kuò)束光纖，所述的激光器的光進(jìn)入所述的耦合透鏡組后，耦合進(jìn)入所述的熱擴(kuò)束光纖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的激光器是 固體激光器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的激光器是 半導(dǎo)體激光器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的耦合透鏡 組包含至少一個(gè)透鏡，透鏡能將所述的激光器的輸出光的模場(chǎng)變換為與所述 的熱擴(kuò)束光纖的模場(chǎng)匹S己，所述的耦合透鏡組的結(jié)構(gòu)內(nèi)可插入其它光學(xué)元件。
專利摘要本實(shí)用新型的一種光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)是涉及激光器領(lǐng)域，更涉及一種光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型包括激光器、耦合透鏡組和熱擴(kuò)束光纖，所述的激光器的光進(jìn)入所述的耦合透鏡組后，耦合進(jìn)入所述的熱擴(kuò)束光纖。所述的激光器是固體激光器?；蛘咚龅募す馄魇前雽?dǎo)體激光器。所述的耦合透鏡組包含至少一個(gè)透鏡，透鏡能將所述的激光器的輸出光的模場(chǎng)變換為與所述的熱擴(kuò)束光纖的模場(chǎng)匹配，所述的耦合透鏡組的結(jié)構(gòu)內(nèi)可插入其它光學(xué)元件。本實(shí)用新型是一種新型的光纖耦合激光器結(jié)構(gòu)，相比常規(guī)光纖耦合激光器的尺寸大大減小。
文檔編號(hào)G02B6/42GK201344984SQ20092013653
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者張華平, 旭 賈, 陳啟雄, 馬英俊, 黃鑫華 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司