激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，包括：用于發(fā)射激光的激光發(fā)射器；位于激光發(fā)射器發(fā)出的激光光路上的耦合鏡，所述耦合鏡用于匯聚所述激光形成激光束；調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架用于裝置所述耦合鏡且適于調(diào)整所述耦合鏡的位置；位于所述激光束光路上的光纖，且耦合鏡位于所述光纖與激光發(fā)射器的之間；位于耦合鏡和光纖相連接處的光纖接頭；其中，所述光纖接頭的端面上設(shè)置有光斑接收層，所述光斑接收層的中心與所述光纖端面中心重合，且所述光斑接收層具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖端面中心重合。本實用新型能夠判斷耦合鏡的位置是否合格并且將耦合鏡調(diào)整至合格位置，提高激光束耦合入光纖的耦合效率。
【專利說明】
激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及激光技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光是20世紀(jì)人類偉大實用新型之一，并且廣泛應(yīng)用在很多領(lǐng)域。激光應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，開辟了一門新興的學(xué)科，用激光新技術(shù)去研究、診斷、預(yù)防和治療疾病。激光已廣泛應(yīng)用于內(nèi)、外、婦、兒、眼、耳鼻喉、口腔、皮膚、腫瘤、針灸、理療等臨床各科。它不僅為研究生命科學(xué)和研究疾病的發(fā)生發(fā)展開辟了新的研究途徑，而且為臨床診治和治療疾病提供了嶄新的手段。
[0003]激光經(jīng)過光纖傳輸可達(dá)到人體各部位病變組織進(jìn)行汽化、切割、消融和碎石等，因此通常需要將激光器發(fā)出的激光耦合進(jìn)入光纖進(jìn)行手術(shù)。自20世紀(jì)70年度初，美國康寧公司成功的研制出世界上第一根實用化石英光纖以來，用光纖傳輸大功率激光技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。使用光纖傳送激光功率必須采用耦合技術(shù)來實現(xiàn)，所以，耦合效率的高低直接影響激光器有效功率的利用。
[0004]近年來，隨著軟鏡技術(shù)的發(fā)展，激光微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)發(fā)展為激光無創(chuàng)手術(shù)，對光纖的芯徑要求越來越細(xì)，以前常規(guī)使用的550μπι、800μπι等規(guī)格已不能滿足要求，現(xiàn)在配合軟鏡使用的光纖規(guī)格為365μπι、272μπι、200ym，甚至為ΙΟΟμπι，這就要求耦合精度越來越高，因此本實用新型就是為提高激光功率耦合效率而提供一種檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)以及檢測調(diào)試方法。
[0005]激光束與光纖之間的耦合需要滿足以下條件:激光束直徑小于光纖纖芯直徑，并且激光束的發(fā)散角也要小于光纖的數(shù)值孔徑角，滿足激光束在光纖中傳輸?shù)娜瓷錀l件。也就是說，光纖端面處激光光斑大小與光纖芯總面積的匹配以及激光發(fā)散角與光纖數(shù)值孔徑角的匹配，是激光束與光纖耦合技術(shù)中較為關(guān)鍵的問題，其中，光纖端面處激光光斑由激光束在光纖端面處匯聚形成。
[0006]對于大多數(shù)激光器發(fā)出的激光束，激光束的發(fā)散角一般都很小，通常小于光纖的數(shù)值孔徑角，但是光纖端面處激光光斑面積卻遠(yuǎn)大于光纖纖芯端面面積，因此需要通過在激光束與光纖之間設(shè)置耦合鏡，所述耦合鏡用于聚集激光束，以減小光纖端面處激光光斑大小。
[0007]然而，現(xiàn)有技術(shù)中激光束耦合于光纖的耦合效率仍有待提高。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型解決的問題是提供一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，提高耦合鏡與光纖之間相對位置的合格率，從而提高激光束耦合于光纖的耦合效率。
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，包括:激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光;位于所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光路上的耦合鏡，所述耦合鏡用于匯聚所述激光形成激光束；調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架用于裝置所述耦合鏡且適于調(diào)整所述耦合鏡的位置;位于所述激光束光路上的光纖，且耦合鏡位于所述光纖與激光發(fā)射器與之間；位于所述耦合鏡和所述光纖相連接處的光纖接頭，所述光纖的接入端套入所述光纖接頭內(nèi)；其中，所述光纖接頭的端面上設(shè)置有光斑接收層，所述光斑接收層的中心與所述光纖端面中心重合，且所述光斑接收層具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖端面中心重合。
[0010]可選的，還包括，用于觀察所述光斑接收層表面的觀察裝置。
[0011 ]可選的，所述觀察裝置為讀數(shù)顯微鏡。
[0012]可選的，所述光斑接收層的形狀為圓形;所述光斑接收層的半徑為Imm?1.5_。
[0013]可選的，所述光斑接收層的厚度為0.02mm?0.06mm。
[0014]可選的，所述中心區(qū)域的形狀為圓形;所述光斑接收層的中心區(qū)域的半徑小于等于50ymo
[0015]可選的，所述光纖接頭上設(shè)置有至少I個定位標(biāo)記。
[0016]可選的，所述定位標(biāo)記位于光纖接頭的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁或者接頭表面。
[0017]可選的，所述定位標(biāo)記為刻度線標(biāo)記、凸起標(biāo)記或凹槽標(biāo)記。
[0018]可選的，所述光纖的中心軸線與光纖接頭的中心軸線重合;所述定位標(biāo)記的數(shù)量為2，且所述光纖接頭的中心軸線與所述2個定位標(biāo)記之間的連線相交。
[0019]可選的，還包括:位于光纖和耦合鏡之間位置的法蘭，所述法蘭用于將光纖固定在所要求的位置。
[0020]可選的，所述光斑接收層的材料為不干膠，且所述光斑接收層粘附于裝有光纖的光纖接頭端面上。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0022]本實用新型提供一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，包括，位于所述激光束光路上的光纖，光纖的接入端套入光纖接頭內(nèi)，且耦合鏡位于所述光纖與激光發(fā)射器與之間；其中，所述光纖接頭的端面上設(shè)置有光斑接收層，所述光斑接收層的中心與所述光纖端面中心重合，且所述光斑接收層具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖端面中心重合。采用本實用新型提供的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，通過獲取在光斑接收層上形成的激光光斑的位置，判斷耦合鏡與光纖之間的相對位置是否合格，有效的避免了橫向和縱向偏移誤差問題。并且，能夠通過調(diào)節(jié)架調(diào)整耦合鏡的位置，從而調(diào)整耦合鏡與光纖之間的相對位置，使得光纖端面處的激光光斑位于光纖端面中心區(qū)域，保證激光束全部耦合進(jìn)入光纖內(nèi)，提高光纖與激光束的耦合效率。
[0023]本實用新型提供的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測調(diào)試的方法，通過在光斑接收層表面形成的激光光斑的位置的判斷，能夠判斷耦合鏡與光纖之間的相對位置是否合格，提高激光產(chǎn)品的合格率，避免不合格的激光產(chǎn)品出廠或使用而造成的損失。并且，本實用新型提供的檢測調(diào)試的方法，還能夠依據(jù)激光光斑的位置對耦合鏡的位置進(jìn)行調(diào)整，直至耦合鏡的位置合格，使得激光束耦合入光纖的耦合效率高，提高激光產(chǎn)品的性能。
【附圖說明】
[0024]圖1為橫向(或縱向)偏移誤差示意圖；
[0025]圖2為圖1中光纖端面不意圖；
[0026]圖3為本實施例中提供的激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為光纖、光斑接收層以及光纖接頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為光纖、光斑接收層以及光纖接頭的局部俯視示意圖；
[0029]圖6為光纖接頭、光斑接收層以及激光光斑的局部俯視示意圖；
[0030]圖7為觀察裝置、光纖接頭、光纖以及光斑接收層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)中激光束耦合于光纖的耦合效率仍有待提高。
[0032]經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，目前在激光與光纖的耦合技術(shù)中，主要還是以機械結(jié)構(gòu)來控制激光束與光纖的相對位置關(guān)系，因此要獲得較高的耦合效率，除了需要嚴(yán)格滿足耦合條件外，機械結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度也是十分關(guān)鍵的。
[0033]由于加工精度的限制，或者裝配過程中的失配，難免會產(chǎn)生方位上的對準(zhǔn)誤差，主要為耦合鏡與光纖在方位上的對準(zhǔn)誤差，導(dǎo)致耦合效率的下降。所述對準(zhǔn)誤差包括耦合鏡與光纖之間的橫向位移誤差，結(jié)合參考圖1及圖2，圖1為橫向(或縱向)偏移誤差示意圖，圖2為圖1中光纖12端面示意圖，激光經(jīng)耦合鏡11耦合后形成激光束10，所述激光束10在光纖12端面處形成激光光斑20，橫向偏移誤差d是指由于光纖12端面處的激光光斑20中心與光纖12纖芯中心沒有完全重合，而是有一個橫向偏移d，而產(chǎn)生的誤差。
[0034]其中，R為光纖12纖芯半徑，w為光纖12端面處的激光光斑20的半徑。在激光束10滿足光纖12耦合條件時，耦合進(jìn)光纖12的能量與聚焦后激光光斑20和光纖12纖芯端面重疊面的大小成正比，因此，雖然聚焦后的激光束10滿足光斑和發(fā)散角的耦合條件，但是由于存在橫向偏移d，使得部分激光束10漏到光纖12外面，產(chǎn)生損耗，因此光纖與激光束的耦合效率降低。
[0035]為解決上述問題，本實用新型提供一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，包括，激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光;位于所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光路上的耦合鏡，所述耦合鏡用于匯聚所述激光形成激光束；調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架用于裝置所述耦合鏡且適于調(diào)整所述耦合鏡的位置;位于所述激光束光路上的光纖，且耦合鏡位于所述光纖與激光發(fā)射器的之間；其中，光纖接頭的端面上設(shè)置有光斑接收層，所述光斑接收層的中心與所述光纖端面中心重合，且所述光斑接收層具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖端面中心重合。采用本實用新型提供的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，通過獲取在光斑接收層上形成的激光光斑的位置，判斷耦合鏡與光纖之間的相對位置是否合格，有效的避免了上述橫向偏移誤差問題。并且，能夠通過調(diào)節(jié)架調(diào)整耦合鏡的位置，從而調(diào)整耦合鏡與光纖之間的相對位置，使得光纖端面處的激光光斑位于光纖端面中心區(qū)域，保證激光束全部耦合進(jìn)入光纖內(nèi)，提高光纖與激光束的耦合效率。
[0036]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0037]參考圖3，圖3為激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)包括:
[0038]激光發(fā)射器(未圖示)，所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光。
[0039]位于所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光路上的耦合鏡101，所述耦合鏡101用于匯聚所述激光形成激光束；
[0040]調(diào)節(jié)架112，所述調(diào)節(jié)架112用于裝置所述耦合鏡101，且所述調(diào)節(jié)架112還適于調(diào)整所述耦合鏡101的位置；
[0041]位于所述激光束光路上的光纖102，且耦合鏡101位于所述光纖102和激光發(fā)射器之間；
[0042]位于所述耦合鏡101和所述光纖102相連接處的光纖接頭104，所述光纖102的接入端套入所述光纖接頭104內(nèi)；
[0043]其中，所述光纖接頭104端面上設(shè)置有光斑接收層103，所述光斑接收層103的中心與所述光纖102端面中心重合，且所述光斑接收層103具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖102端面中心重合。
[0044]以下將結(jié)合附圖對本實用新型提供的激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0045]所述激光發(fā)射器為脈沖式激光發(fā)射器或者連續(xù)式激光發(fā)射器中的一種或兩種。本實施例中，所述激光發(fā)射器為固體激光發(fā)射器，例如，所述激光發(fā)射器為鈥激光發(fā)射器，鈥激光發(fā)射器是以釔鋁石榴石為激活媒質(zhì)，摻敏化離子鉻、傳能離子銩、激活離子鈥的激光晶體制成的脈沖固體激光發(fā)射裝置，鈥激光發(fā)射器能夠產(chǎn)生波長為2.Ιμπι的脈沖式激光，脈沖式鈥激光對人體組織的穿透深度很淺，因此在手術(shù)時可以做到對周圍組織損傷較小，安全性能較高。
[0046]具體的，所述耦合鏡101設(shè)置在激光發(fā)射器發(fā)射出的激光的光路上。所述耦合鏡101用于接收從激光發(fā)射器中發(fā)射出的激光，所述耦合鏡101位于激光發(fā)射器和光纖102之間，用于接收從激光發(fā)射器發(fā)出的混合激光，或者單獨輸出的連續(xù)式激光或脈沖式激光，并匯聚激所述混合激光、或單獨輸出的連續(xù)式激光或脈沖式激光進(jìn)入光纖102。
[0047]所述耦合鏡101具有兩個基本功能:第一，所述耦合鏡101適于使激光匯聚形成激光束，且激光束對準(zhǔn)光纖102軸線;第二，所述耦合鏡1I適于使激光匯聚成激光束，且對激光束進(jìn)行整形，壓縮激光束發(fā)散角，調(diào)整激光束光腰半徑(Beam waist radius)，改善激光束遠(yuǎn)場對稱性和激光束形成的光斑形狀。
[0048]所述耦合鏡1I為球狀透鏡、柱狀透鏡、凸透鏡、自聚焦棒透鏡中的一種或多種。本實施例中，所述耦合鏡101為凸透鏡，將激光發(fā)射器放在凸透鏡的焦點上，使光變成平行光，然后再用另一個凸透鏡將此平行光聚焦到光纖102端面上。所述耦合鏡101能夠匯聚混合激光、脈沖式激光或連續(xù)式激光形成激光束，使激光束的光束直徑小于光纖102的直徑，保證混合激光、脈沖式激光或連續(xù)式激光能夠順利進(jìn)入光纖102且不損傷光纖102。
[0049]所述耦合鏡101的位置與光纖102之間在方位上的對準(zhǔn)，與激光束耦合于光纖102的耦合效率有關(guān)，若耦合鏡101與光纖102之間的位置出現(xiàn)對準(zhǔn)偏差，則激光束可能無法全部耦合進(jìn)入光纖102中，造成激光束耦合于光纖102的耦合效率低。因此，如何獲取耦合鏡101的合格位置，或者如何調(diào)整耦合鏡101至合格位置，是提高激光器裝置耦合效率的重要因素之一。
[0050]所述調(diào)節(jié)架112用于支撐所述耦合鏡101，并且還能夠通過所述調(diào)節(jié)架112來調(diào)整所述耦合鏡101的位置。
[0051]本實施例中，所述光纖102由芯徑、涂層和保護(hù)層構(gòu)成，其中，涂層的折射率小于芯徑的折射率，從而保證激光產(chǎn)生全反射進(jìn)行傳輸。
[0052]本實施例中，還包括:位于所述耦合鏡101和所述光纖102相連接處的光纖接頭104，所述光纖102接入端套入所述光纖接頭104內(nèi)，且所述光纖102接入端的端面被暴露出來，其中，所述光纖102接入端的端面指的是激光束傳輸至光纖102時最先到達(dá)的光纖102的面。本實施例中以所述光纖102的接入端的端面與光纖接頭104的端面齊平作為示例，相應(yīng)的，設(shè)置的光斑接收層103還粘附于光纖102的接入端的端面。所述光纖102的中心軸線與光纖接頭104的中心軸線重合。
[0053]如圖4所示，圖4為光纖102、光斑接收層103以及光纖接頭104的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]所述激光發(fā)射器和耦合鏡101構(gòu)成激光器結(jié)構(gòu)，所述激光器結(jié)構(gòu)具有接入口，光纖接頭104和所述接入口相互配合實現(xiàn)激光器結(jié)構(gòu)與光纖102的連接。本實施例中，所述光纖102的中心軸線與光纖接頭104的中心軸線重合。
[0055]本實施例中，所述接入口設(shè)置有法蘭105，即，還包括位于光纖102和耦合鏡101之間位置的法蘭1 5 (參考圖3 )，所述法蘭1 5用于將光纖1 2與耦合鏡1I連接。所述法蘭1 5與光纖接頭104相互配合實現(xiàn)激光器結(jié)構(gòu)與光纖102的連接，例如，法蘭105中具有螺紋，且光纖接頭104上也相應(yīng)具有螺紋，所述法蘭105和光纖接頭104通過螺紋結(jié)構(gòu)115之間的匹配實現(xiàn)連接，使得光纖接頭104易與激光器結(jié)構(gòu)相連接且還易與激光器結(jié)構(gòu)脫離。在另一實施例中，所述法蘭105和光纖接頭104還能夠采用卡扣式方式連接。采用本實施例提供的檢測結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測調(diào)試的過程中，在光斑接收層103上獲取激光光斑的過程中，所述法蘭105與光纖接頭104相連接;在光斑接收層103上獲取激光光斑之后，將光纖接頭104從法蘭105上取出，使得光纖接頭104和光纖102能夠移動到便于觀察光斑接收層103表面的位置。
[0056]目前，所述光纖接頭104通常為SMA-905光纖接頭，該光纖接頭為國標(biāo)光纖接頭，相應(yīng)的，所述法蘭105為SMA-905法蘭。
[0057]所述光纖接頭104的端面上設(shè)置有光斑接收層103。本實施例中，所述光斑接收層103鋪滿所述光纖102端面且還覆蓋光纖接頭104的端面，所述光斑接收層103的形狀與光纖接頭104的端面形狀相同。所述光斑接收層103的作用為:在采用本實施例提供的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測時，所述光斑接收層103接收所述耦合鏡101匯聚形成的激光束，從而在光斑接收層103表面形成激光光斑，通過所述激光光斑的位置判斷耦合鏡101的位置是否合格。
[0058]本實施例中，所述光斑接收層103的材料為不干膠材料，且所述光斑接收層103粘附于光纖接頭104端面上，所述光斑接收層103易從所述光纖接頭104的端面揭下。
[0059]所述光斑接收層103的形狀為圓形，所述光斑接收層103的半徑為Imm?1.5mm。所述光斑接收層103的厚度為0.02mm?0.06mm。
[0060]本實施例中，所述光斑接收層103的中心與所述光纖102端面中心重合，且所述光斑接收層103具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖102端面中心重合。其好處在于:由于光斑接收層103的中心區(qū)域的中心與光纖102端面中心重合，因此，通過判斷光斑接收層103表面形成的激光光斑是否落在光斑接收層103的中心區(qū)域，就能夠判斷形成的激光束是否能夠很好耦合進(jìn)入光纖102中，進(jìn)而判斷耦合鏡101的位置是否合格。
[0061 ]所述光斑接收層103的形狀和尺寸與所述光纖接頭104端面的形狀和尺寸相同。本實施例中，所述光纖接頭104端面的形狀為圓形，所述光斑接收層103的形狀為圓形。所述光斑接收層103的中心區(qū)域的形狀為圓形，所述中心區(qū)域的半徑與激光束在光斑接收層103上形成的激光光斑大小有關(guān)。本實施例中，所述中心區(qū)域的半徑為小于或等于50μηι。
[0062]參考圖5，圖5為光纖、光斑接收層和光纖接頭的局部俯視示意圖。與所述光纖相連的光纖接頭104上設(shè)置有至少I個定位標(biāo)記110，所述定位標(biāo)記110為刻度線標(biāo)記、凸起標(biāo)記或凹槽標(biāo)記。所述定位標(biāo)記110適于確定在光斑接收層103上形成的激光光斑的位置，并且還能夠通過所述定位標(biāo)記110確定激光光斑的偏移量。
[0063]在一個實施例中，所述定位標(biāo)記110位于光纖接頭104的外側(cè)壁，所述定位標(biāo)記110為凸起標(biāo)記。在另一實施例中，所述定位標(biāo)記110位于光纖接頭104的接頭表面，所述定位標(biāo)記110為刻度線標(biāo)記、凸起標(biāo)記或凹槽標(biāo)記。在其他實施例中，所述定位標(biāo)記還能夠位于光纖接頭的內(nèi)側(cè)壁，所述定位標(biāo)記為刻度線標(biāo)記、凸起標(biāo)記或凹槽標(biāo)記。圖4中，以定位標(biāo)記110位于光纖接頭104的外側(cè)壁作為示例。
[0064]由于光纖102的中心軸線與光纖接頭104的中心軸線重合，并且光斑接收層103的中心區(qū)域的中心與光纖1 2的中心重合，使得通過光纖接頭104上的定位標(biāo)記110能夠判斷激光光斑在光斑接收層103上的位置，并且通過激光光斑與定位標(biāo)記110之間的相對位置，確定激光光斑的偏移量，從而能夠依據(jù)所述偏移量對耦合鏡101進(jìn)行調(diào)整。
[0065]本實施例中，所述光纖102端面的形狀為圓形，所述光纖102的中心軸線與光纖接頭103的中心軸線重合，為了提高對激光光斑位置判斷的準(zhǔn)確性，所述定位標(biāo)記110的數(shù)量為2，且所述光纖接頭104的中心軸線與所述2個定位標(biāo)記110之間的連線相交。因此，也可以認(rèn)為，光纖102、光斑接收層103以及光纖接頭104的俯視視圖上，所述光斑接收層103的中心位于所述2個定位標(biāo)記110之間的連線上，所述光纖102的中心亦位于所述2個定位標(biāo)記110之間的連線上。
[0066]本實施例中，所述定位標(biāo)記110位于光纖接頭104的外側(cè)，所述定位標(biāo)記110為刻度線標(biāo)記，所述刻度線標(biāo)記標(biāo)示方位，如圖4所示，其中，在光纖接頭104的外側(cè)設(shè)置“N”作為一個定位標(biāo)記110，標(biāo)記方位北，還在光纖接頭104的外側(cè)設(shè)置“S”作為另一個定位標(biāo)記110，標(biāo)記方位南。
[0067]由于激光束在光斑接收層103表面形成的激光光斑通常為人眼難以觀察到的，為此，所述激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)還包括:用于觀察所述光斑接收層103表面的觀察裝置。在一實施例中，所述觀察裝置為讀數(shù)顯微鏡。
[0068]需要說明的是，當(dāng)能夠通過人眼觀察到激光束在光斑接收層103表面形成的激光光斑時，則直接通過人眼進(jìn)行觀察，無需使用前述提到的觀察裝置。
[0069]本實用新型提供的激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，能夠通過激光束在光斑接收層表面形成的激光光斑的信息，獲取激光束在耦合進(jìn)入光纖時的情況，當(dāng)形成的激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域時，說明激光束能夠很好的耦合進(jìn)入光纖內(nèi)；當(dāng)形成的激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域外時，說明激光束與光纖之間的耦合效率有待提高，耦合鏡與光纖之間的相對位置具有橫向和縱向偏移誤差，因此需要對耦合鏡的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使形成的激光光斑僅在光斑接收層的中心區(qū)域，直至形成的激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域內(nèi)。
[0070]并且，本實用新型提供的激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)中，還在光纖接頭上設(shè)置有定位標(biāo)記，能夠利用所述定位標(biāo)記與激光光斑之間的相對位置，獲取激光光斑在光斑接收層上的位置，進(jìn)而獲取激光光斑需要調(diào)整的位移量，以及獲取耦合鏡的位置調(diào)整方向，從而將耦合鏡的位置逐步調(diào)整至合格位置。
[0071 ]相應(yīng)的，本實用新型還提供一種采用上述提供的激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測調(diào)試的方法，包括:
[0072]步驟S1、獲取激光光斑步驟。
[0073]結(jié)合參考圖3及圖6，圖6為光纖接頭、光斑接收層以及激光光斑的局部俯視示意圖，通過所述調(diào)節(jié)架112調(diào)整耦合鏡101具有第一位置，所述激光發(fā)射器發(fā)射出激光，所述發(fā)出的激光傳輸至具有第一位置的耦合鏡101后匯聚成激光束，所述激光束傳輸至光斑接收層103表面，在所述光斑接收層103表面形成激光光斑120。
[0074]步驟S2、觀察判斷步驟。
[0075]結(jié)合參考圖6及圖7，圖7為觀察裝置、光纖接頭、光纖以及光斑接收層的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，觀察位于所述光斑接收層103表面的激光光斑120，判斷所述激光光斑120是否位于光斑接收層103的中心區(qū)域內(nèi)。
[0076]在獲取激光光斑步驟過程中，光線接頭104與法蘭105(參考圖3)相連接;接著，將光纖接頭104從法蘭105上取下，移動光纖接頭104至指定位置進(jìn)行所述觀察判斷步驟。
[0077]在一實施例中，當(dāng)激光光斑120能夠通過人眼觀察到時，則直接通過人眼進(jìn)行觀察。
[0078]本實施例中，為了提高觀察判斷激光光斑120位置的準(zhǔn)確性，采用觀察裝置130觀察光斑接收層103表面的激光光斑120，所述觀察裝置130為讀數(shù)顯微鏡。在一個具體實施例中，在采用讀數(shù)顯微鏡對光斑接收層103表面進(jìn)行觀察室，讀數(shù)顯微鏡的目鏡中心軸線、光斑接收層103中心軸線以及光纖接頭104的中心軸線重合，并且，光斑接收層103的中心區(qū)域半徑較小，因此，當(dāng)讀數(shù)顯微鏡觀察激光光斑120位于目鏡中心軸線上時，判斷激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域內(nèi)，當(dāng)讀數(shù)顯微鏡觀察激光光斑120位于目鏡中心軸線外時，判斷激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域外。所述最終形成的激光光斑120的形狀為圓形，且所述激光光斑120的半徑小于光斑接收層103中心區(qū)域的半徑。具體的，當(dāng)所述激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域內(nèi)時，判定所述耦合鏡101的第一位置合格。說明當(dāng)耦合鏡101處于第一位置時，形成的激光束能夠很好的耦合進(jìn)入光纖102內(nèi)，所述激光束與光纖102之間的耦合效率高。
[°079 ]當(dāng)所述激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域外時，判定所述親合鏡1I的第一位置不合格。
[0080]具體的，當(dāng)所述激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域外時，說明光纖102端面處的激光光斑120中心與光纖102纖芯中心存在偏移誤差，因此即使通過耦合鏡101耦合后匯聚形成的激光束滿足光斑和發(fā)散角的耦合條件，但是由于存在偏移，會造成部分激光束漏到光纖外面，產(chǎn)生損耗，使得光纖102與激光束的耦合效率有待進(jìn)一步提高。
[0081]研究發(fā)現(xiàn)，造成激光光斑120位于光斑接收層103的中心區(qū)域外的一個主要原因在于:耦合鏡101與光纖102之間的相對位置不合格，因此耦合鏡101處于的第一位置為不合格位置，需要對耦合鏡101的位置進(jìn)行調(diào)整。
[0082]需要說明的是，若光斑接收層的中心區(qū)域的半徑過大，即光纖的芯徑較大，即使激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域內(nèi)而未在正中心，也可以實現(xiàn)耦合，但當(dāng)采用小芯徑光纖時，即光斑接收層的中心區(qū)域的半徑很小，就要求激光光斑不但要位于光斑接收層的中心區(qū)域內(nèi)，而且要在正中心，不能產(chǎn)生偏移。為此，為了滿足小芯徑光纖，所述光斑接收層的中心區(qū)域的半徑不宜過大，本實施例中，所述光斑接收層103的中心區(qū)域的半徑為小于或等于 5Oymο
[0083]步驟S3、調(diào)整步驟。
[0084]在前述判定耦合鏡101(參考圖3)的第一位置不合格的情況下，通過調(diào)節(jié)架112(參考圖3)調(diào)整所述耦合鏡101使耦合鏡101具有第二位置。
[0085]在所述耦合鏡101具有第二位置的情況下，重復(fù)依次進(jìn)行所述獲取激光光斑步驟、觀察判斷步驟以及調(diào)整步驟，直至激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域內(nèi)，獲取所述耦合鏡101的合格位置。
[0086]本實施例中，通過所述調(diào)節(jié)架112調(diào)整所述耦合鏡101具有第二位置的方法包括:通過所述激光光斑120與定位標(biāo)記110之間的相對位置，獲取所述激光光斑的偏移量;依據(jù)獲取的所述偏移量以及第一位置，獲取所述耦合鏡101的第二位置;然后，通過所述調(diào)節(jié)架112調(diào)整所述耦合鏡101使耦合鏡101具有第二位置。
[0087]具體的，可以采用多次試驗的方法，獲取激光光斑偏移量、耦合鏡的位置與耦合鏡需要進(jìn)行調(diào)整的位置之間的對應(yīng)關(guān)系，從而依據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系、偏移量以及第一位置，獲取耦合鏡的第二位置。還可以采用軟件模擬的方法，獲取激光光斑偏移量、耦合鏡的位置與耦合鏡需要進(jìn)行調(diào)整的位置之間的對應(yīng)關(guān)系，從而依據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系、偏移量以及第一位置，獲取耦合鏡的第二位置。
[0088]依據(jù)獲取的所述偏移量以及第一位置，獲取所述耦合鏡101的第二位置的依據(jù)包括，
[0089]在一個實施例中，在耦合鏡101具有第二位置的情況下，重復(fù)依次進(jìn)行前述獲取激光光斑步驟、觀察判斷步驟以及調(diào)整步驟，且只需調(diào)整一次耦合鏡101的位置，就能夠使激光光斑位于光斑接收層的中心區(qū)域內(nèi)。所述第二位置的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:所述耦合鏡101具有第二位置時獲得的激光光斑位于光斑接收層103的中心區(qū)域內(nèi)。
[0090]在其他實施例中，通常需要重復(fù)進(jìn)行多次前述獲取激光光斑步驟、觀察判斷步驟以及調(diào)整步驟，需要多次調(diào)整耦合鏡101的位置，直至獲取的激光光斑位于光斑接收層103的中心區(qū)域。在另一實施例中，所述第二位置的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:與耦合鏡101具有第一位置時獲取的激光光斑位置相比，所述耦合鏡101具有第二位置時獲取的激光光斑的位置更接近光斑接收層103的中心區(qū)域。需要說明的是，在重復(fù)進(jìn)行多次獲取激光光斑步驟、觀察判斷步驟以及調(diào)整步驟的過程中，后一第二位置的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:與耦合鏡101具有前一第二位置時獲取的激光光斑位置相比，所述耦合鏡101具有后一第二位置時獲取的激光光斑的位置更接近光斑接收層103的中心區(qū)域。
[0091]需要說明的是，在進(jìn)行所調(diào)整步驟之后、進(jìn)行所述獲取激光步驟之前，還包括步驟:去除形成有激光光斑的光斑接收層，重新在光纖端面上設(shè)置光斑接收層。避免前一觀察判斷步驟中的激光光斑對后一觀察判斷步驟中的激光光斑的位置造成干擾。
[0092]此外，在進(jìn)行檢測調(diào)試的過程中，所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光的能量不宜過高，否則耦合鏡101匯聚形成的激光束到達(dá)光斑接收層后反過來會污染耦合鏡。本實施例中，所述激光發(fā)射器發(fā)出激光的功率范圍為3W?5W。
[0093]本實用新型提供的檢測調(diào)試的方法，通過在光斑接收層表面形成的激光光斑的位置的判斷，能夠判斷耦合鏡與光纖之間的相對位置是否合格，提高激光產(chǎn)品的合格率，避免不合格的激光產(chǎn)品出廠或使用而造成的損失。并且，本實用新型提供的檢測調(diào)試的方法，還能夠依據(jù)激光光斑的位置對耦合鏡的位置進(jìn)行調(diào)整，直至耦合鏡的位置合格，使得激光束耦合入光纖的耦合效率高，提高激光產(chǎn)品的性能。
[0094]雖然本實用新型披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種激光束耦合檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 激光發(fā)射器，所述激光發(fā)射器用于發(fā)射激光； 位于所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光路上的耦合鏡，所述耦合鏡用于匯聚所述激光形成激光束； 調(diào)節(jié)架，所述調(diào)節(jié)架用于裝置所述耦合鏡且適于調(diào)整所述耦合鏡的位置； 位于所述激光束光路上的光纖，且耦合鏡位于所述光纖與激光發(fā)射器之間； 位于所述耦合鏡和所述光纖相連接處的光纖接頭，所述光纖的接入端套入所述光纖接頭內(nèi)； 其中，所述光纖接頭的端面上設(shè)置有光斑接收層，所述光斑接收層的中心與所述光纖端面中心重合，且所述光斑接收層具有中心區(qū)域，所述中心區(qū)域的中心與所述光纖端面中心重合。2.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括，用于觀察所述光斑接收層表面的觀察裝置。3.如權(quán)利要求2所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述觀察裝置為讀數(shù)顯微鏡。4.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光斑接收層的形狀為圓形;所述光斑接收層的半徑為Imm?1.5mm。5.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光斑接收層的厚度為0.02mm?0.06mmο6.如權(quán)利要求4所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中心區(qū)域的形狀為圓形;所述光斑接收層的中心區(qū)域的半徑小于等于50μηι。7.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖接頭上設(shè)置有至少I個定位標(biāo)記。8.如權(quán)利要求7所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位標(biāo)記位于光纖接頭的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁或者接頭表面。9.如權(quán)利要求7所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定位標(biāo)記為刻度線標(biāo)記、凸起標(biāo)記或凹槽標(biāo)記。10.如權(quán)利要求7所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光纖的中心軸線與光纖接頭的中心軸線重合;所述定位標(biāo)記的數(shù)量為2，且所述光纖接頭的中心軸線與所述2個定位標(biāo)記之間的連線相交。11.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括:位于光纖和耦合鏡之間位置的法蘭，所述法蘭用于將光纖固定在所要求的位置。12.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光斑接收層的形狀和尺寸與所述光纖接頭的端面的形狀和尺寸相同。13.如權(quán)利要求1所述的檢測調(diào)試結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光斑接收層的材料為不干膠，且所述光斑接收層粘附于裝有光纖的光纖接頭端面上。
【文檔編號】G02B6/42GK205450363SQ201620190701
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】王援柱
【申請人】上海瑞柯恩激光技術(shù)有限公司