本發(fā)明屬于光學(xué)器件，尤其涉及一種模式勻化器及其制作方法。

背景技術(shù)：

1、光纖激光領(lǐng)域一直是光學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，而模式勻化器作為其中的重要組成部分，也備受關(guān)注。模式勻化器的主要作用是將輸入光的高斯分布轉(zhuǎn)化為更均勻的平頂光束輸出，以適應(yīng)各種激光加工領(lǐng)域的需求。光纖激光領(lǐng)域的模式勻化器研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

2、首先，基于光纖結(jié)構(gòu)的模式勻化器。這種方案將光纖的纖芯折射率分布進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光模式的調(diào)控。使用模式勻化光纖是目前主流的模式勻化方案，由于各廠家的模式勻化光纖性能差異較大，且模式勻化光纖的長(zhǎng)度也影響勻化效果，因此業(yè)內(nèi)模式勻化光纖的使用工藝也未成熟，穩(wěn)定性有待提高。

3、其次，基于光束整形的模式勻化器。這種方案利用光束整形器件，如透鏡組、光柵等，對(duì)激光束進(jìn)行調(diào)整，使其模式更加均勻。例如，通過透鏡組的透鏡配置和光束的衍射效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)模式的均勻化。

4、另外，還有基于自適應(yīng)光學(xué)的模式勻化器。這種方案利用自適應(yīng)光學(xué)元件，如變形鏡、電光調(diào)制器等，根據(jù)輸入光的空間分布實(shí)時(shí)調(diào)整光學(xué)元件的形狀，使輸出光束的模式更加均勻。這種方法具有實(shí)時(shí)性和靈活性優(yōu)勢(shì)。

5、此外，還有一些新的模式勻化器研究方向正在興起，如基于光子晶體的模式勻化等。這些新方法利用了材料的特殊性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光的調(diào)控，具有較高的效率和靈活性。

6、目前，光纖激光領(lǐng)域的模式勻化器研究正處于不斷發(fā)展和探索的階段。隨著科技的進(jìn)步和研究的深入，模式勻化器在光纖激光系統(tǒng)中的應(yīng)用正在逐步提升，并為光纖激光技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)更多的可能性。整體來(lái)看，目前模式勻化器的制作方案還是存在成本高、難度大的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種模式勻化器及其制作方法，該方法是一種全新的制作方法，旨在解決現(xiàn)有方案成本高、難度大的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、所述模式勻化器，包括輸入光纖、多芯光纖和輸出光纖，所述輸入光纖為單芯光纖，所述輸入光纖與多芯光纖一端同軸熔接，且保證輸入光纖的纖芯與多芯光纖位于中央的中心纖芯對(duì)準(zhǔn)，所述多芯光纖的另一端與輸出光纖同軸熔接，且輸出光纖的纖芯直徑不小于多芯光纖中所有纖芯形成的總直徑，多芯光纖中部拉錐形成平直區(qū)。

4、進(jìn)一步的，所述多芯光纖有七根纖芯，中央一根纖芯，外周六根纖芯均勻分布，纖芯之間沒有串?dāng)_。

5、進(jìn)一步的，所述制備方法包括下述步驟：

6、步驟s1、準(zhǔn)備輸入光纖、多芯光纖和輸出光纖；

7、步驟s2、將輸入光纖和多芯光纖的一端用切割刀切平端面，然后對(duì)準(zhǔn)同軸熔接，熔接前保證輸入光纖的纖芯與多芯纖芯的中心纖芯對(duì)準(zhǔn)；

8、步驟s3、將多芯光纖的另一端與輸出光纖的一端用切割刀切平端面，然后采用包層對(duì)準(zhǔn)方式進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)熔接；

9、步驟s4、將熔接后的組合光纖放置于拉錐機(jī)上準(zhǔn)備拉錐，調(diào)整好位置后拉錐機(jī)夾具分別夾持輸入光纖和輸出光纖；

10、步驟s5、將輸入光纖的輸入端與激光器連接，將輸出光纖的輸出端與光斑檢測(cè)儀連接，啟動(dòng)拉錐程序，同時(shí)監(jiān)控光斑檢測(cè)儀顯示的光斑形態(tài)，拉錐直至達(dá)到理想的勻化光斑后停止拉錐，即可得到模式勻化器。

11、進(jìn)一步的，所述制備方法還包括下述步驟：

12、步驟s6、將模式勻化器固定在封裝基板上進(jìn)行點(diǎn)膠固定，完成封裝。

13、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明基于多芯光纖的模式耦合效應(yīng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)模式勻化器，模式勻化器制作方案工藝簡(jiǎn)單，制作上進(jìn)需要切割、熔接、拉錐等常規(guī)的光纖處理技術(shù)，制作的器件均為全光纖器件，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案。而且通過調(diào)整拉錐的參數(shù)還可以靈活的改變光耦合的程度，從而靈活的控制模式勻化的效果。

技術(shù)特征：

1.一種模式勻化器，其特征在于，所述模式勻化器包括輸入光纖、多芯光纖和輸出光纖，所述輸入光纖為單芯光纖，所述輸入光纖與多芯光纖一端同軸熔接，且保證輸入光纖的纖芯與多芯光纖位于中央的中心纖芯對(duì)準(zhǔn)，所述多芯光纖的另一端與輸出光纖同軸熔接，且輸出光纖的纖芯直徑不小于多芯光纖中所有纖芯形成的總直徑，多芯光纖中部拉錐形成平直區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的模式勻化器，其特征在于，所述多芯光纖有七根纖芯，中央一根纖芯，外周六根纖芯均勻分布，纖芯之間沒有串?dāng)_。

3.如權(quán)利要求1或2所述模式勻化器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括下述步驟：

4.如權(quán)利要求3所述模式勻化器的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括下述步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于光學(xué)器件技術(shù)領(lǐng)域，提供一種模式勻化器及制作方法，勻化器包括：輸入光纖、多芯光纖和輸出光纖，輸入光纖為單芯光纖，輸入光纖與多芯光纖一端同軸熔接，且保證輸入光纖的纖芯與多芯光纖位于中央的中心纖芯對(duì)準(zhǔn)，多芯光纖的另一端與輸出光纖同軸熔接。本發(fā)明提出了一種新的模式勻化器制作技術(shù)，從設(shè)計(jì)上、工藝能靈活控制模式勻化的效果，為光纖激光加工領(lǐng)域的光束勻化提供一種低成本、全新的技術(shù)方案。

技術(shù)研發(fā)人員：蘭根書,王勇,朱鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢聚合光子技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/3/10