1、在工業(yè)激光加工領(lǐng)域,通常需要采用柔性光纖傳輸系統(tǒng)將高功率激光器與機(jī)器人手臂集成實(shí)現(xiàn)三維加工,或采用光纖將高能光束由激光器輸送至遠(yuǎn)距離工作站。在光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,最重要的性能參數(shù)是系統(tǒng)效率與輸出光束質(zhì)量。對(duì)于高功率激光與光纖的耦合,若存在耦合對(duì)準(zhǔn)誤差引起光束泄漏到纖芯之外,則會(huì)導(dǎo)致光纖的損壞。另外,光纖端面承受的巨大功率密度也很容易引起端面損傷。設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)鸟詈戏椒ㄌ岣吖饫w所能承受的損耗功率以及保護(hù)入射端面是高功率下光纖耦合技術(shù)的關(guān)鍵。<

2、br>　　本論文首先介紹了光纖耦合的原理與常見(jiàn)的耦合方法,分析了影響耦合系統(tǒng)效率的諸多因素,通過(guò)建立耦合系統(tǒng)的ZEMAX模型進(jìn)行光線追跡模擬,得到了耦合對(duì)準(zhǔn)誤差與損耗之間的數(shù)值關(guān)系。針對(duì)限制石英光纖傳輸功率的端面損傷和漏光損壞兩種因素,研究了在光纖端面引入石英塊以降低入射界面功率密度的接頭設(shè)計(jì)方法,以及用于消除包層漏光的模式剝離技術(shù),并對(duì)模式剝離技術(shù)進(jìn)行了ZEMAX模擬,確定了不同的光束偏移量以及光纖端面離焦量下采用模式剝離所需的長(zhǎng)度。