超快激光空间耦合光纤传输系统

主要用途：将超快激光的空间输出方式变成光纤输出方式，该系统优点在于调试简单、成本低、占空间小、安全性高。

该产品上市时间为2020年4月份。

产品主要技术指标描述

1.承受平功率:≤100W,2.聚焦角调节范围：2°～25°，3.中心波长：1060±20nm

4.耦合效率：≥90%，5.耦合效率稳定性：≤1%，

6.可承受最大脉冲能量@800kHz：50μJ，7.可承受脉冲宽度:0～400fs

产品特点

兼容性：

该系统分为两部分：耦合模块和光纤传能接头，其中耦合模块有三块可移动透镜，通过调节透镜间距，可使耦合模块适配不同光斑尺寸的超快激光；传能光纤头为一段双头传能光纤，一端与耦合模块连接用来耦合超快激光，一端可与其他加工接头适配连接。因光纤具备稳定波导结构和柔性可折弯的特性，赋予了超快激光加工极大的可靠性和灵活性。针对不同波长的超快激光器，选用不同的光纤即可达到传输要求。

先进性：

1、 可将超快激光由空间光耦合到光纤输出：

高功率的超快激光器主要为自由空间光输出，光路调试复杂、安全性差、加工不灵活等缺点。通过耦合模块，将空间超快激光耦合进光纤，极大的弥补了空间光加工调试的不足，加工灵活性显著提高。

2、 热处理性能优异，稳定的传输高功率超快激光：

研发团队优化了传能光纤接头的热处理性能，提高了传能接头内部结构的稳定性，保障了耦合效率不因激光功率的提高出现较大幅度的衰减。应用于更高功率激光的耦合模块，传能光纤接头设计了水冷结构，进一步保证了工作时的热稳定性。

3、 设置气路控制光子晶体光纤内部气压实现激光参数调节

本产品在光纤接头中设计了气路与内部联通，可通过气路对接头内部光子晶体光纤充气加压或者抽气减压，用来调节光纤的非线性效应、控制超快激光带宽、或者进行脉宽压缩。

产品创新

技术团队：研发团队人员中博士学位2人、硕士学位3人、其余人员均为本科以上，相关的授权实用新型专利3项，目前处于公开实审的发明专利12项。

技术来源：独立自主研发

创新点：

图1 传能光纤头散热仿真优化

1. 通过将空间光耦合进光纤输出，结合了固体激光器和光纤输出的优势；

2. 通过结构优化使器件具备优良的散热能力(已申请专利)，如图1所示。与平均功率50W的飞秒激光器配合使用时无需水冷；

3. 该系统使用空芯光子晶体光纤作为传输载体，可以避免高功率超快激光在光纤中的非线性效应；

4. 传输头可定制设计，可直接与终端的激光加工头匹配使用，也可连接配套准直镜筒输出准直光。

图2 耦合调试模块内部结构

将三透镜耦合模组结构进行改进，优化调试方法，使耦合调试更加简单高效（已经申请专利）。

市场情况

目前国内并无相关产品面市，国外同类产品价格昂贵，我司设计研发的该款产品具有成本优势，已经给国内知名厂商送样验证，功率稳定性，耦合效率等重要参数均达到客户要求，获得客户认可。高功率超快激光市场上，超快固体激光器具有成本优势，在应用市场势必会占据较大的份额。随着传能光纤耦合模块的推出，超快固体激光器用户均可将设备改造为光纤输出，提高设备使用的灵活性和可靠性。超快激光加工在实际应用中展现出了极大的优势，应用领域逐渐扩展，对高功率超快激光器的需求势必会带动耦合模块的市场。随着超快激光功率的提高和应用波长种类的丰富，传能光纤耦合模块需要配合衍生一系列的升级迭代产品，对于扩大市场具有积极意义。