一種光纖耦合裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種光纖耦合裝置，該裝置包括：基座、激光器陣列、轉向光學元件、會聚透鏡和光纖；激光器陣列放置于基座上；轉向光學元件對激光器陣列輸出的多束激光進行轉向，使得轉向后的多束激光的傳播方向相互平行，且在傳播方向的截面上多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形；轉向后的多束激光垂直入射到會聚透鏡上，會聚透鏡將多束激光會聚耦合進光纖中。本方案通過轉向光學元件調整激光器陣列輸出的多束激光之間的間距，使得多束激光更加緊密排列且在傳播方向的截面上多個光斑的分布區域呈圓形，再由會聚透鏡將多束激光耦合進光纖，充分填充了會聚透鏡上滿足光纖的數值孔徑的空間，充分利用了光纖的數值孔徑，極大地提高了光纖耦合效率。
【專利說明】
一種光纖耦合裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種光纖耦合裝置。
【背景技術】
[0002]在現有的多束激光的光纖耦合技術中，多個激光器輸出的多束激光經會聚透鏡合束后，合束后的多束激光對應的多個光斑的分布區域呈矩形，往往只占用了會聚透鏡上滿足光纖的數值孔徑的區域中的較小一部分，不能充分利用光纖的數值孔徑，能夠耦合進光纖的激光數量有限，造成光纖數值孔徑的浪費，導致光纖耦合效率較低。
【發明內容】
[0003]鑒于上述問題，本發明提供了一種光纖耦合裝置，以解決上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0004]依據本發明的一個方面，提供了一種光纖耦合裝置，該裝置包括:基座、激光器陣列、轉向光學元件、會聚透鏡和光纖；
[0005]所述激光器陣列放置于所述基座上，所述激光器陣列包括多排激光器，每排激光器包括一個或多個激光器；
[0006]所述轉向光學元件對所述激光器陣列輸出的多束激光進行轉向，使得轉向后的多束激光的傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上，多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形排布；
[0007]轉向后的多束激光垂直入射到所述會聚透鏡上，所述會聚透鏡將多束激光會聚耦合進所述光纖中。
[0008]可選地，經過所述轉向透鏡后的多束激光中，對應于每排激光器的一束或多束激光構成一個共面的激光陣列，相鄰兩個激光陣列所在的平面之間相隔指定距離。
[0009]可選地，所述激光器陣列中的各激光器為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nmo
[0010]可選地，所述光纖的芯徑為20011111-40011111，數值孔徑小于等于0.22。
[0011]可選地，所述轉向光學元件包括:反射平面鏡，和/或，反射棱鏡。
[0012]可選地，所述會聚透鏡包括一個或多個透鏡。
[0013]可選地，該裝置進一步包括:對應于所述激光器陣列中的各激光器的多個快軸準直透鏡和多個慢軸準直透鏡；
[0014]所述激光器陣列中的每個激光器輸出的激光經過對應的快軸準直透鏡和慢軸準直透鏡后，入射到所述轉向光學元件上。
[0015]可選地，該裝置進一步包括:對擴束器或縮束器；
[0016]所述擴束器或縮束器位于所述慢軸準直透鏡和所述轉向光學元件之間，或者，所述擴束器或縮束器位于所述轉向光學元件和所述會聚透鏡之間。
[0017]可選地，該裝置進一步包括:偏振合束器；
[0018]所述偏振合束器位于所述慢軸準直透鏡和所述轉向光學元件之間，或者，所述偏振合束器位于所述轉向光學元件和所述會聚透鏡之間。
[0019]可選地，所述基座內部設置有水冷通道，以供冷卻水在水冷通道中流通；
[0020]所述基座呈階梯狀結構，所述基座的每級臺階上放置一排激光器，當該排激光器包括多個激光器時，該排激光器中的多個激光器沿臺階長邊的方向拍成一排；
[0021]當所述基座呈階梯狀結構時，所述激光器陣列中的各激光器輸出的激光傳播到所述會聚透鏡上所經歷的光程相同。
[0022]由上述可知，本發明提供的技術方案對激光器陣列輸出的多束激光進行轉向，使得轉向后的多束激光的傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，再通過會聚透鏡將轉向后的多束激光會聚耦合進光纖中，本方案具有如下有益效果:通過轉向光學元件調整激光器陣列輸出的多束激光之間的間距，使得多束激光更加緊密排列，并且入射到會聚透鏡上的多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡會聚后將多束激光以在截面上近似圓形的狀態耦合進光纖中，充分填充了會聚透鏡上滿足光纖的數值孔徑的空間，充分利用了光纖的數值孔徑，在同等條件下，可以將更多激光器輸出的激光耦合進光纖，極大地提高了光纖耦合效率。
[0023]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0024]圖1A示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0025]圖1B示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0026]圖1C示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的俯視圖；
[0027]圖1D示出了根據本發明實施例一的激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡上的光斑示意圖；
[0028]圖2A示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0029]圖2B示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0030]圖2C示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的俯視圖；
[0031]圖3A示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0032]圖3B示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0033]圖3C示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的俯視圖；
[0034]圖4A示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0035]圖4B示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0036]圖4C示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的俯視圖；
[0037]圖4D示出了根據本發明實施例四的激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡上的光斑示意圖；
[0038]圖5A示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0039]圖5B示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0040]圖5C示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的俯視圖；
[0041 ]圖6A示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的示意圖；
[0042]圖6B示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的側視圖；
[0043]圖6C示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的俯視圖。
【具體實施方式】
[0044]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0045]建立X軸、y軸和z軸，X軸為橫軸，z軸為縱軸，y軸為豎軸，構成右手空間直角坐標系x-y-z，依據該右手空間直角坐標系對本發明提供的空間合束裝置及系統進行說明，在以下的實施例中，縱軸對應于激光光束的快軸方向，橫軸對應于激光光束的慢軸方向。
[0046]圖1A示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的示意圖，如圖1A所示，該光纖耦合裝置包括:基座101、激光器陣列、快軸準直透鏡154、慢軸準直透鏡158、轉向光學元件162、會聚透鏡166和光纖170。其中，激光器陣列放置于基座101上，激光器陣列包括8排激光器，沿著z軸正方向，第一排激光器包括2個激光器120，第二排激光器包括3個激光器120，第三排激光器包括4個激光器120，第四排激光器包括4個激光器120，第五排激光器包括4個激光器120，第六排激光器包括4個激光器120，第七排激光器包括3個激光器120，第八排激光器包括2個激光器120，每排激光器中的多個激光器120沿X軸方向排成一排，每個激光器120對應于一個快軸準直透鏡154和一個慢軸準直透鏡158，每排激光器對應于一個轉向光學元件162。
[0047]在本實施例中，基座101為熱沉基座，對各激光器120進行降溫，激光器120為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nm，轉向光學元件162為反射棱鏡，光纖170的芯徑為200um-400um，數值孔徑小于等于0.22;每個激光器120輸出的激光依次經過與該激光器120對應的快軸準直透鏡154和慢軸準直透鏡158，由快軸準直透鏡154對輸出激光的快軸方向進行準直，由慢軸準直透鏡158對輸出激光的慢軸方向進行準直，經快慢軸準直后的激光入射到相應的轉向光學元件162上，由轉向光學元件162對其進行轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，激光器陣列輸出的26束激光經轉向光學元件162的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的26束激光的傳播方向的平面上，26束激光對應的26個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的26束激光入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的26束激光會聚耦合到光纖170中。
[0048]圖1B示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的側視圖，S卩y-z平面上的示意圖，圖1C示出了根據本發明實施例一的一種光纖耦合裝置的俯視圖，S卩x-z平面上的示意圖，從圖1A-1C可以看出，基座101的側面(y-z平面上的截面)呈方波形，基座101的每個凹下的平臺上放置一排激光器，相鄰兩排激光器之間間隔基座101的一個凸起的平臺，每個轉向光學元件162對一排激光器輸出的激光進行轉向，經轉向后，每束激光沿z軸正方向傳播，每排激光器對應的多束激光的傳播方向相互平行且共面，轉向后的多束激光垂直入射到會聚透鏡166上，入射到會聚透鏡166上的多束激光在會聚透鏡166上的整體分布區域與會聚透鏡166共軸并關于會聚透鏡166的各個徑向對稱，由會聚透鏡166將多束激光耦合進光纖170 中。
[0049]圖1D示出了根據本發明實施例一的激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡上的光斑示意圖，如圖1D所示，26束激光對應的26個光斑的分布區域整體呈近似于圓形的形狀，在會聚透鏡166的各個徑向上的分布范圍幾乎相同，形成近似的中心對稱形狀，且在轉向光學元件162的轉向作用下，調整多束激光的排布間隔，使得在X軸方向上相鄰激光之間的間隔為第一指定距離，在y軸方向上相鄰激光之間的間隔為第二指定距離。
[0050]可見，在本實施例中，激光器陣列輸出的多束激光之間的排布疏密程度可以通過轉向光學元件162進行調整，使得不同激光器120輸出的激光在空間上排布更加緊密，且入射到會聚透鏡166上的多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，能夠有效利用會聚透鏡166上滿足光纖170的數值孔徑的區域，將盡量多的激光共同耦合進光纖170中。
[0051]圖2A示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的示意圖，圖2B示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的側視圖，即y-z平面上的示意圖，圖2C示出了根據本發明實施例二的一種光纖耦合裝置的俯視圖，即χ-ζ平面上的示意圖。如圖2A-2C所示，該光纖耦合裝置包括:基座101、激光器陣列、快軸準直透鏡154、慢軸準直透鏡158、轉向光學元件162、會聚透鏡166和光纖170。其中，激光器陣列放置于基座101上，激光器陣列包括8排激光器，沿著z軸正方向，第一排激光器包括2個激光器120，第二排激光器包括3個激光器120，第三排激光器包括4個激光器120，第四排激光器包括4個激光器120，第五排激光器包括4個激光器120，第六排激光器包括4個激光器120，第七排激光器包括3個激光器120，第八排激光器包括2個激光器120，每排激光器中的多個激光器120沿X軸方向排成一排，每個激光器120對應于一個快軸準直透鏡154和一個慢軸準直透鏡158，每排激光器對應于一個轉向光學元件162。
[0052]在本實施例中，基座101為熱沉基座，對各激光器120進行降溫，激光器120為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nm，轉向光學元件162為反射平面鏡，光纖170的芯徑為200um-400um，數值孔徑小于等于0.22;每個激光器120輸出的激光依次經過與該激光器120對應的快軸準直透鏡154和慢軸準直透鏡158，由快軸準直透鏡154對輸出激光的快軸方向進行準直，由慢軸準直透鏡158對輸出激光的慢軸方向進行準直，經快慢軸準直后的激光入射到相應的轉向光學元件162上，由轉向光學元件162對其進行轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，每束激光轉向后沿前上方(z軸正方向和y軸正方向之間)，激光器陣列輸出的26束激光經轉向光學元件162的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的26束激光的傳播方向的平面上，26束激光對應的26個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的26束激光垂直入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的26束激光會聚耦合到光纖170中。
[0053]圖3A示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的示意圖，圖3B示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的側視圖，即y-z平面上的示意圖，圖3C示出了根據本發明實施例三的一種光纖耦合裝置的俯視圖，即x-z平面上的示意圖。如圖3A-3C所示，該光纖耦合裝置包括:基座101、激光器陣列、快軸準直透鏡154、慢軸準直透鏡158、轉向光學元件162、會聚透鏡166和光纖170。其中，激光器陣列放置于基座101上，激光器陣列包括8排激光器，沿著z軸正方向，第一排激光器包括2個激光器120，第二排激光器包括3個激光器120，第三排激光器包括4個激光器120，第四排激光器包括4個激光器120，第五排激光器包括4個激光器120，第六排激光器包括4個激光器120，第七排激光器包括3個激光器120，第八排激光器包括2個激光器120，每排激光器中的多個激光器120沿X軸方向排成一排，每個激光器120對應于一個快軸準直透鏡154和一個慢軸準直透鏡158，每排激光器對應于一個轉向光學元件162。
[0054]在本實施例中，基座101為熱沉基座，對各激光器120進行降溫，激光器120為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nm，轉向光學元件162為反射棱鏡，光纖170的芯徑為200um-400um，數值孔徑小于等于0.22;每個激光器120輸出的激光依次經過與該激光器120對應的快軸準直透鏡154和慢軸準直透鏡158，由快軸準直透鏡154對輸出激光的快軸方向進行準直，由慢軸準直透鏡158對輸出激光的慢軸方向進行準直，經快慢軸準直后的激光入射到相應的轉向光學元件162上，由轉向光學元件162對其進行轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，每束激光轉向后沿前下方(z軸正方向和y軸負方向之間)傳播，激光器陣列輸出的26束激光經轉向光學元件162的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的26束激光的傳播方向的平面上，26束激光對應的26個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的26束激光垂直入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的26束激光會聚耦合到光纖170中。
[0055]上述實施例二和實施例三中激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡166上的光斑示意圖與圖1D所示的光斑示意圖一致，前文中已經有詳細的說明，在此不再贅述。
[0056]圖4A示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的示意圖，圖4B示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的側視圖，即y-z平面上的示意圖，圖4C示出了根據本發明實施例四的一種光纖耦合裝置的俯視圖，即χ-ζ平面上的示意圖。如圖4A-4C所示，該光纖耦合裝置包括:基座101、激光器陣列、快軸準直透鏡154、慢軸準直透鏡158、轉向光學元件162、會聚透鏡166和光纖170。其中，激光器陣列放置于基座101上，激光器陣列包括31排激光器，每排激光器包括1-3個激光器120，相鄰兩排激光器之間的間隔為5mm，沿著z軸正方向，z =-75mm處對應于第I排激光器，z = 75mm處對應于第31排激光器，第1_3排激光器每排包含I個激光器120，第4-11排激光器每排包含2個激光器120，第12-20排激光器每排包含3個激光器120，第21-28排激光器每排包含2個激光器120，第29-31排激光器每排包含I個激光器120。每排激光器中的多個激光器120沿X軸方向排成一排，每個激光器120對應于一個快軸準直透鏡154和一個慢軸準直透鏡158，每排激光器對應于一個轉向光學元件162。
[0057]在本實施例中，基座101為熱沉基座，對各激光器120進行降溫，激光器120為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nm，轉向光學元件162為反射平面鏡，光纖170的芯徑為200um-400um，數值孔徑小于等于0.22;每個激光器120輸出的激光依次經過與該激光器120對應的快軸準直透鏡154和慢軸準直透鏡158，由快軸準直透鏡154對輸出激光的快軸方向進行準直，由慢軸準直透鏡158對輸出激光的慢軸方向進行準直，經快慢軸準直后的激光入射到相應的轉向光學元件162上，由轉向光學元件162對其進行轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，每束激光轉向后沿z軸正方向傳播，激光器陣列輸出的多束激光經轉向光學元件162的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上，多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的多束激光垂直入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的多束激光會聚耦合到光纖170中。
[0058]圖4D示出了根據本發明實施例四的激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡上的光斑示意圖，如圖4D所示，多束激光對應的多個光斑的分布區域整體呈近似于圓形的形狀，在會聚透鏡166的各個徑向上的分布范圍幾乎相同，形成近似的中心對稱形狀，且在轉向光學元件162的轉向作用下，調整多束激光的排布間隔，使得在X軸方向上相鄰激光之間的間隔為第一指定距離，在y軸方向上相鄰激光之間的間隔為第二指定距離。
[0059]圖5A示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的示意圖，圖5B示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的側視圖，即y-z平面上的示意圖，圖5C示出了根據本發明實施例五的一種光纖耦合裝置的俯視圖，即x-z平面上的示意圖。如圖5A-5C所示，本實施例中的光纖耦合裝置與實施例四中的光纖耦合裝置構成相同，放置于基座101上的31排激光器輸出的激光經過轉向光學元件162后被轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，每束激光轉向后沿前上方(z軸正方向和y軸正方向之間)傳播，激光器陣列輸出的多束激光經轉向光學元件162的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上，多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的多束激光垂直入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的多束激光會聚耦合到光纖170中。
[0060]圖6A示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的示意圖，圖6B示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的側視圖，即y-z平面上的示意圖，圖6C示出了根據本發明實施例六的一種光纖耦合裝置的俯視圖，即x-z平面上的示意圖。如圖6A-6C所示，本實施例中的光纖耦合裝置與實施例四中的光纖耦合裝置構成相同，放置于基座101上的31排激光器輸出的激光經過轉向光學元件162后被轉向，具體地，激光器陣列中的每排激光器輸出的多束激光入射到與該排激光器對應的轉向光學元件162上，該轉向光學元件162為反射棱鏡，由該轉向光學元件162對該多束激光進行轉向，每束激光轉向后沿前下方(z軸正方向和y軸負方向之間)傳播，激光器陣列輸出的多束激光經轉向光學元件16 2的轉向后傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上，多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，轉向后的多束激光垂直入射到會聚透鏡166上，落在會聚透鏡166上的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡166將入射到其上的多束激光會聚耦合到光纖170 中。
[0061]上述實施例五和實施例六中激光器陣列輸出的激光在會聚透鏡166上的光斑示意圖與圖1D所示的光斑示意圖一致，前文中已經有詳細的說明，在此不再贅述。
[0062]在本發明的一個實施例中，光纖耦合裝置中的會聚透鏡166可以采用單個透鏡，也可以采用透鏡組以減少像差。
[0063]在本發明的一個實施例中，在前文所述的光纖耦合裝置中，可以在慢軸準直透鏡158和會聚透鏡166之間可加入其它光學裝置，如擴束器、縮束器、和/或偏振合束器等。
[0064]上述各實施例中的基座101內部設置有水冷通道，以供冷卻水在水冷通道中流通；在其他的實施例中，基座101呈階梯狀結構，所述基座的每級臺階上放置一排激光器，當該排激光器包括多個激光器時，該排激光器中的多個激光器120沿臺階長邊的方向拍成一排；這樣設置基座為光纖耦合裝置中加入了光學補償，使得激光器陣列中的各激光器120輸出的激光傳播到所述會聚透鏡166上所經歷的光程相同，在會聚透鏡166上的光斑大小相同。
[0065]綜上所述，本發明提供的技術方案對激光器陣列輸出的多束激光進行轉向，使得轉向后的多束激光的傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，再通過會聚透鏡將轉向后的多束激光會聚耦合進光纖中，本方案具有如下有益效果:通過轉向光學元件調整激光器陣列輸出的多束激光之間的間距，使得多束激光更加緊密排列，并且入射到會聚透鏡上的多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形，由會聚透鏡會聚后將多束激光以在截面上近似圓形的狀態耦合進光纖中，充分填充了會聚透鏡上滿足光纖的數值孔徑的空間，充分利用了光纖的數值孔徑，在同等條件下，可以將更多激光器輸出的激光耦合進光纖，顯著地提高了光纖耦合效率。
[0066]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種光纖耦合裝置，其特征在于，該裝置包括:基座、激光器陣列、轉向光學元件、會聚透鏡和光纖； 所述激光器陣列放置于所述基座上，所述激光器陣列包括多排激光器，每排激光器包括一個或多個激光器； 所述轉向光學元件對所述激光器陣列輸出的多束激光進行轉向，使得轉向后的多束激光的傳播方向相互平行，且在垂直于轉向后的多束激光的傳播方向的平面上，多束激光對應的多個光斑的分布區域呈圓形； 轉向后的多束激光垂直入射到所述會聚透鏡上，所述會聚透鏡將多束激光會聚耦合進所述光纖中。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 經過所述轉向透鏡后的多束激光中，對應于每排激光器的一束或多束激光構成一個共面的激光陣列，相鄰兩個激光陣列所在的平面之間相隔指定距離。3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述激光器陣列中的各激光器為二極管激光器單管，每個二極管激光器單管的條寬為100um-200um，輸出激光的波長范圍為800nm-1100nm。4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述光纖的芯徑為200um-400um，數值孔徑小于等于0.22。5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述轉向光學元件包括:反射平面鏡，和/或，反射棱鏡。6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述會聚透鏡包括一個或多個透鏡。7.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括:對應于所述激光器陣列中的各激光器的多個快軸準直透鏡和多個慢軸準直透鏡； 所述激光器陣列中的每個激光器輸出的激光經過對應的快軸準直透鏡和慢軸準直透鏡后，入射到所述轉向光學元件上。8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括:擴束器或縮束器； 所述擴束器或縮束器位于所述慢軸準直透鏡和所述轉向光學元件之間，或者，所述擴束器或縮束器位于所述轉向光學元件和所述會聚透鏡之間。9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括:偏振合束器； 所述偏振合束器位于所述慢軸準直透鏡和所述轉向光學元件之間，或者，所述偏振合束器位于所述轉向光學元件和所述會聚透鏡之間。10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述基座內部設置有水冷通道，以供冷卻水在水冷通道中流通； 所述基座呈階梯狀結構，所述基座的每級臺階上放置一排激光器，當該排激光器包括多個激光器時，該排激光器中的多個激光器沿臺階長邊的方向拍成一排； 當所述基座呈階梯狀結構時，所述激光器陣列中的各激光器輸出的激光傳播到所述會聚透鏡上所經歷的光程相同。
【文檔編號】G02B6/42GK105974534SQ201610556274
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月14日
【發明人】郭渭榮, 王寶華, 郭志婕, 徐丹, 徐磊, 陳曉華
【申請人】北京凱普林光電科技股份有限公司