本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種激光系統(tǒng)用接收耦合裝置。

背景技術(shù)：

在激光通信/測距/照射/瞄準(zhǔn)等激光系統(tǒng)中，接收天線的接收耦合部分是重要的環(huán)節(jié)，經(jīng)常需要把接收到的光信號耦合進(jìn)光纖(單模/多模/大芯徑特種光纖及其他特種光器件等，下同)，此時接收天線的光信號透過率、接收耦合的可靠性、接收耦合調(diào)試裝配的難易程度等問題，直接影響了接收天線以及整機(jī)天線性能的好壞，和裝配調(diào)試的復(fù)雜度。

目前現(xiàn)有技術(shù)下，接收天線耦合效率基本在30％～50％以內(nèi)，很難進(jìn)一步提高，因為激光通信/測距/照射/瞄準(zhǔn)等激光系統(tǒng)對發(fā)射/接收天線的接收角太小(毫弧度/微弧度量級)，精度要求較高，以及整機(jī)設(shè)備一般存在多個光軸，對多光軸之間平行度要求較高，所以在接收耦合的過程存在機(jī)械零件加工質(zhì)量不好，精度不夠，工件之間的磨損等各種原因，導(dǎo)致接收光纖很難耦合在焦點位置，使得最終耦合效率不高。

目前解決這一問題的常用做法：一方面靠嚴(yán)格把控機(jī)械零件加工質(zhì)量和精度，但由于光學(xué)的精度一般都是微米級，而機(jī)械加工的精度都是0.01mm～0.02mm，機(jī)械加工的精度遠(yuǎn)低于光學(xué)裝配的精度要求，所以這種方式收效一般。

另一種方式一般采用增加其他光學(xué)設(shè)備來校正接收光斑的位置，比如使用高精度二維振鏡，或者壓電陶瓷驅(qū)動的高精度變形鏡等方式來修正接收光斑的位置，使得接收光斑始終處于焦點位置。但是此種方式中使用的高精度振鏡或者變形鏡的方式成本十分昂貴，基本依賴進(jìn)口，并且一般無法單獨使用，需要配備其他輔助檢測器件，由此對整機(jī)設(shè)備的體積和生產(chǎn)效率、成本帶來較大的影響。且目前該方式只能在實驗室里試用，無法規(guī)?；糜趯嶋H生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種激光系統(tǒng)用接收耦合裝置，采用改進(jìn)接收耦合裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)方式來實現(xiàn)激光系統(tǒng)的低成本、高效率的接收耦合。

為此，本發(fā)明提供一種激光系統(tǒng)用接收耦合裝置，由前端匯聚模塊和后端耦合模塊組成。

前端匯聚模塊將入射的光束壓縮匯聚成點光斑，經(jīng)過接收系統(tǒng)后端耦合模塊匯聚進(jìn)光纖，其包括接收系統(tǒng)鏡筒、設(shè)于所述接收系統(tǒng)鏡筒內(nèi)部的前端接收光學(xué)鏡片和設(shè)于前端匯聚模塊與后端耦合模塊之間的接收系統(tǒng)隔圈；所述前端接收光學(xué)鏡片負(fù)責(zé)將接收到的光束進(jìn)行壓縮匯聚成小的光斑，所述接收系統(tǒng)隔圈作為調(diào)節(jié)焦點光斑的輔助手段，用于調(diào)整鏡片與鏡片/鏡筒之間的距離；所述接收系統(tǒng)鏡筒用于支撐前端光學(xué)鏡片和接收系統(tǒng)隔圈。

后端耦合模塊將前端匯聚模塊處理的光束耦合進(jìn)光纖，包括接收系統(tǒng)支撐筒、接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒壓圈、接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒、接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒、接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板和接收光纖，其中：

所述接收系統(tǒng)支撐筒與接收系統(tǒng)鏡筒扣合，用于連接前端匯聚模塊和后端耦合模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)；且多種光學(xué)鏡片均設(shè)于所述接收系統(tǒng)支撐筒內(nèi)；

接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒壓圈用于調(diào)整接收系統(tǒng)支撐筒內(nèi)各光學(xué)鏡片與鏡片之間的距離并鎖住所述光學(xué)鏡片；

接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒與接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板連接，在調(diào)試過程中，旋轉(zhuǎn)接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒時，通過接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板帶動接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡6以及尾端接收光纖尋找焦點位置，保持軸向移動而不會發(fā)生其他方向的位移，當(dāng)出現(xiàn)微小偏移時，可通過調(diào)節(jié)接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒上均勻分布的開槽錐端緊定螺釘來進(jìn)行微調(diào)；

接收光纖安裝于接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒的尾端。

進(jìn)一步地，所述接收系統(tǒng)支撐筒的尾部內(nèi)側(cè)設(shè)有一凹槽，與接收系統(tǒng)鏡筒的凹槽匹配扣合，以保證在移動接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒時，接收光纖只沿著整機(jī)系統(tǒng)光軸的軸向移動，而不會發(fā)生其他方向的偏移。

進(jìn)一步地，所述接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒上設(shè)有一凹槽，該凹槽內(nèi)嵌入一凸出結(jié)構(gòu)件，所述凸出結(jié)構(gòu)件與接收系統(tǒng)支撐筒的內(nèi)側(cè)凹槽相匹配。

基于上述的公開，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過改進(jìn)接收耦合裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從實際加工生產(chǎn)調(diào)試的角度出發(fā)，可有效的將接收到的光信號高效、可靠、方便的耦合進(jìn)光纖，從而提高接收天線和整機(jī)的性能，并且降低批量制造過程中調(diào)試裝配的難度和制造成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種激光系統(tǒng)用接收耦合裝置的構(gòu)成總圖；

圖2為本發(fā)明中前端匯聚模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中后端耦合模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；其中：

1-前端接收光學(xué)鏡片、2-接收系統(tǒng)隔圈、3-接收系統(tǒng)鏡筒、4-接收系統(tǒng)支撐筒、5-接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒壓圈、6-接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒、7-接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒、8-接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板、9-接收光纖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳述。

接收天線耦合時，需要精確移動光纖，使得光纖的有效的端面對準(zhǔn)焦點中心處，此時接收到的能量最大，光學(xué)成像質(zhì)量也是最好的，此時若光斑小于等于光纖的芯徑，并且入射角度在光纖的NA值所對應(yīng)的角度范圍之內(nèi)，則光信號基本全部能匯聚進(jìn)光纖(在不考慮光學(xué)鏡片本身損耗情況下)達(dá)到耦合效率最大化。

所以接收耦合的難點就是用低成本、高效率的方式實現(xiàn)光纖與焦點的合理匹配。本發(fā)明通過采用改進(jìn)接收耦合系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)方式來實現(xiàn)。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明提供一種激光系統(tǒng)用接收耦合裝置，由前端匯聚模塊和后端耦合模塊組成。

前端匯聚模塊將入射的光束壓縮匯聚成點光斑，經(jīng)過接收系統(tǒng)后端耦合模塊匯聚進(jìn)光纖，其包括接收系統(tǒng)鏡筒3、設(shè)于所述接收系統(tǒng)鏡筒3內(nèi)部的前端接收光學(xué)鏡片1和設(shè)于前端匯聚模塊與后端耦合模塊之間的接收系統(tǒng)隔圈2；所述前端接收光學(xué)鏡片1負(fù)責(zé)將接收到的光束進(jìn)行壓縮匯聚成小的光斑，所述接收系統(tǒng)隔圈2作為調(diào)節(jié)焦點光斑的輔助手段，用于調(diào)整鏡片與鏡片/鏡筒之間的距離；所述接收系統(tǒng)鏡筒3用于支撐前端光學(xué)鏡片和接收系統(tǒng)隔圈2。

后端耦合模塊將前端匯聚模塊處理的光束耦合進(jìn)光纖，包括接收系統(tǒng)支撐筒4、接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒壓圈5、接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒6、接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒7、接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板8和接收光纖9，其中：

所述接收系統(tǒng)支撐筒4與接收系統(tǒng)鏡筒3扣合，用于連接前端匯聚模塊和后端耦合模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)；且多種光學(xué)鏡片均設(shè)于所述接收系統(tǒng)支撐筒4內(nèi)；

接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒壓圈5用于調(diào)整接收系統(tǒng)支撐筒4內(nèi)各光學(xué)鏡片與鏡片之間的距離并鎖住所述光學(xué)鏡片；

接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒6與接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板8連接，在調(diào)試過程中，旋轉(zhuǎn)接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒7時，通過接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒壓板8帶動接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡6以及尾端接收光纖9尋找焦點位置，保持軸向移動而不會發(fā)生其他方向的位移，當(dāng)出現(xiàn)微小偏移時，可通過調(diào)節(jié)接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒7上均勻分布的開槽錐端緊定螺釘來進(jìn)行微調(diào)；

接收光纖9安裝于接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒6的尾端。

所述接收系統(tǒng)支撐筒4的尾部內(nèi)側(cè)設(shè)有一凹槽，與接收系統(tǒng)鏡筒3的凹槽匹配扣合，以保證在移動接收系統(tǒng)調(diào)焦螺紋筒7時，接收光纖9只沿著整機(jī)系統(tǒng)光軸的軸向移動，而不會發(fā)生其他方向的偏移。

所述接收系統(tǒng)調(diào)焦鏡筒6上設(shè)有一凹槽，該凹槽內(nèi)嵌入一凸出結(jié)構(gòu)件，所述凸出結(jié)構(gòu)件與接收系統(tǒng)支撐筒4的內(nèi)側(cè)凹槽相匹配。

基于上述的公開，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過改進(jìn)接收耦合裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從實際加工生產(chǎn)調(diào)試的角度出發(fā)，可有效的將接收到的光信號高效、可靠、方便的耦合進(jìn)光纖，從而提高接收天線和整機(jī)的性能，并且降低批量制造過程中調(diào)試裝配的難度和制造成本。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。