[go: up one dir, main page]

RU2031420C1 - Device to transmit powerful laser radiation - Google Patents

Device to transmit powerful laser radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2031420C1
RU2031420C1 SU4911382A RU2031420C1 RU 2031420 C1 RU2031420 C1 RU 2031420C1 SU 4911382 A SU4911382 A SU 4911382A RU 2031420 C1 RU2031420 C1 RU 2031420C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fiber
laser radiation
lens
light guide
rod
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Иванович Борисов
Владимир Иванович Лебедев
Владимир Петрович Минкович
Николай Петрович Минкович
Original Assignee
Василий Иванович Борисов
Владимир Иванович Лебедев
Владимир Петрович Минкович
Николай Петрович Минкович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василий Иванович Борисов, Владимир Иванович Лебедев, Владимир Петрович Минкович, Николай Петрович Минкович filed Critical Василий Иванович Борисов
Priority to SU4911382 priority Critical patent/RU2031420C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2031420C1 publication Critical patent/RU2031420C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

FIELD: laser technology. SUBSTANCE: device to transmit powerful laser radiation has fibrous light guide placed into hose with circulating cooling agent, systems of radiation input and output incorporating lens and hermetic cavity filled with liquid cooling agent with capability of its pumping through, where end of light guide is located. Rod made from material letting laser radiation through is installed between lens and butt of light guide, at distance 100-200 μm from light guide. Rod is sealed in case and hermetic cavity is limited by butt of rod located opposite to butt of light guide. EFFECT: facilitated manufacture, improved operational characteristics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к технологическим лазерным устройствам. The invention relates to quantum electronics, in particular to technological laser devices.

Известен лазерный фотокоагулятор [1], который представляет собой отрезок волокна в гибком шланге и устройство ввода мощного лазерного излучения, содержащее полость, в которой с одной стороны расположена линза, а с другой - волоконный световод, в который с помощью линзы вводится лазерное излучение. Охлаждение световода достигается путем продува через шланг углекислого газа. A known laser photocoagulator [1], which is a piece of fiber in a flexible hose and an input device for powerful laser radiation, containing a cavity in which the lens is located on one side and a fiber waveguide on which laser radiation is introduced using the lens, is located. The cooling of the fiber is achieved by blowing through a carbon dioxide hose.

Главным недостатком этого устройства является использование газового охлаждения световода, так как теплообмен при данном способе охлаждения световода ограничивает передаваемую мощность лазерного излучения. При газовом продуве также не исключена возможность попадания мелких пылинок на торец световода, что приводит к их сгоранию и разрушению входного торца световода. The main disadvantage of this device is the use of gas cooling of the fiber, since heat transfer with this method of cooling the fiber limits the transmitted power of the laser radiation. With gas purging, it is also possible that small particles of dust will get on the end of the fiber, which leads to their combustion and destruction of the input end of the fiber.

Известно устройство для передачи мощного лазерного излучения для технологических целей [2] . Это устройство состоит из отрезка волоконного световода, заключенного в гибкий шланг, устройства ввода лазерного излучения в световод, содержащего герметичную полость, на одной стороне которой установлена фокусирующая линза, а на другой - волоконный световод. Для коллимации лазерного излучения фокусирующей линзой и лазером установлен двухлинзовый телескоп. Имеется также устройство вывода лазерного излучения из волокна, содержащее полость, в которой с противоположных сторон закреплены выходной участок волокна и линза, фокусирующая лазерное излучение на обрабатываемой детали. Охлаждение световода в шланге и входного и выходного участков, расположенных в полостях, осуществляется путем продува газа через полости и гибкий шланг. A device for transmitting high-power laser radiation for technological purposes [2]. This device consists of a segment of a fiber light guide enclosed in a flexible hose, a device for introducing laser radiation into a light guide containing a sealed cavity, on one side of which a focusing lens is mounted, and on the other a fiber light guide. A two-lens telescope is installed to collimate laser radiation with a focusing lens and a laser. There is also a device for outputting laser radiation from the fiber, containing a cavity in which the output portion of the fiber and a lens focusing the laser radiation on the workpiece are fixed on opposite sides. The cooling of the fiber in the hose and the inlet and outlet sections located in the cavities is carried out by blowing gas through the cavity and the flexible hose.

Главным недостатком приведенного устройства является использование газового способа охлаждения волоконного световода, в особенности входного и выходного участков, так как на этих участках могут возбуждаться оболочечные моды световода, что приводит к сгоранию его оболочки и тем самым ограничивает передаваемую мощность. Кроме того, с потоком газа могут переноситься пылинки, которые, попадая на входной или выходной торец световода, сгорают, что приводит к выходу из строя световода. The main disadvantage of this device is the use of a gas method for cooling the fiber, in particular the input and output sections, since cladding modes of the fiber can be excited in these sections, which leads to the burning of its cladding and thereby limits the transmitted power. In addition, dust particles can be transferred with the gas flow, which, when they fall on the input or output end of the fiber, burn out, which leads to the failure of the fiber.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство [3]. Это устройство содержит отрезок волоконного световода, устройство ввода лазерного излучения в световод и устройство вывода лазерного излучения из волновода. Устройства ввода и вывода содержат полости, по которым протекает жидкий хладагент для охлаждения концов волоконного световода, уменьшения коэффициентов отражения на торцах световода и вывода из концевых участков световодов оболочечных мод. В противоположных концах полости закреплены линза и световод. Выходной торец световода расположен в фокусе линзы для устройства ввода, а для устройства вывода - на расстоянии от линзы большем, чем двойное фокусное. The closest in technical essence to the proposed device is [3]. This device contains a segment of a fiber waveguide, a device for inputting laser radiation into a fiber, and a device for outputting laser radiation from the waveguide. The input and output devices contain cavities through which liquid refrigerant flows to cool the ends of the fiber, reduce reflection coefficients at the ends of the fiber, and remove cladding modes from the ends of the fibers. At the opposite ends of the cavity, a lens and a light guide are fixed. The output end of the fiber is located in the focus of the lens for the input device, and for the output device, at a distance from the lens greater than the double focal length.

Главным недостатком этого устройства являются ограниченные возможности по передаче мощного лазерного изучения, которые связаны с наличием полости больших размеров. Расстояние от линзы до торца световода должно составлять порядка 10 см, чтобы лазерное излучение полностью вводилось в световедущую сердцевину. Так как по этой полости циркулирует жидкий хладагент, то лазерный луч образует в нем градиентную отрицательную линзу, которая приводит к расфокусировке всей системы и эффективному возбуждению оболочечных мод световода, что при увеличении вводимой в световод мощности приводит к его выходу из строя. При этом величина расфокусировка пропорциональна расстоянию между линзой и торцом световода. Для увеличения передаваемой мощности необходимо увеличить скорость протока жидкости, что дополнительно приводит к расфокусировке оптической системы ввода и вывода лазерного излучения. The main disadvantage of this device is the limited ability to transmit powerful laser studies, which are associated with the presence of large cavities. The distance from the lens to the end of the fiber must be about 10 cm so that the laser radiation is completely introduced into the light guide core. Since liquid refrigerant circulates through this cavity, the laser beam forms a negative gradient lens in it, which leads to the defocusing of the entire system and effective excitation of the cladding modes of the fiber, which leads to failure of the power introduced into the fiber. The magnitude of the defocus is proportional to the distance between the lens and the end of the fiber. To increase the transmitted power, it is necessary to increase the flow rate of the liquid, which additionally leads to defocusing of the optical system for input and output of laser radiation.

Целью изобретения является повышение мощности передаваемого светового излучения. The aim of the invention is to increase the power of transmitted light radiation.

Цель достигается тем, что в известном устройстве, состоящем из волоконного световода, расположенного в шланге с циркулирующим хладагентом, устройство ввода лазерного излучения в световод и устройства вывода лазерного излучения из световода, в корпусе каждого из которых расположена оптическая система, содержащая линзу, и герметичная полость, заполненная жидким хладагентом с возможностью его прокачки, причем входной торец световода размещен в фокальной плоскости оптической системы, а выходной торец световода размещен от оптической системы на расстоянии больше фокусного расстояния оптической системы, в оптическую систему входного и выходного устройств введен стержень из материала, пропускающего лазерное излучение, который размещен между линзой и торцом световода на расстоянии 100-200 мкм от него и соосно с линзой, при этом стержень размещен в корпусе герметично, а герметичная полость ограничена торцом стержня, размещенным напротив торца световода. The goal is achieved by the fact that in the known device, consisting of a fiber light guide located in a hose with a circulating refrigerant, a device for introducing laser radiation into the light guide and devices for outputting laser radiation from the light guide, in the case of each of which is an optical system containing a lens and a sealed cavity filled with liquid refrigerant with the possibility of pumping, and the input end of the fiber is placed in the focal plane of the optical system, and the output end of the fiber is placed from the optical system At a distance greater than the focal length of the optical system, a rod of material that transmits laser radiation is inserted into the optical system of the input and output devices, which is placed between the lens and the end of the fiber at a distance of 100-200 μm from it and coaxially with the lens, while the rod is placed in the housing is hermetically sealed, and the sealed cavity is bounded by the end of the rod located opposite the end of the fiber.

На фиг. 1 приведена схема устройства, общий вид. In FIG. 1 shows a diagram of the device, a General view.

Устройство состоит из устройства 1 ввода лазерного излучения в световод, гибкого шланга 2, в котором расположен световод, и устройства 3 для вывода лазерного излучения из световода. The device consists of a device 1 for inputting laser radiation into a fiber, a flexible hose 2 in which the fiber is located, and a device 3 for outputting laser radiation from a fiber.

На фиг. 2 приведена схема устройства ввода (вывода) лазерного излучения в световод. In FIG. 2 shows a diagram of a device for inputting (outputting) laser radiation into a fiber.

Устройство содержит герметичную полость 4, с одной стороны которой впаян волоконный световод 5, расположенный внутри гибкого шланга 2. На входном конце устройства закреплена линза 6, фокусирующая лазерное излучение 7 на входной торец 8 световода 5. Между линзой 6 и световодом 5 расположен цилиндрический стержень 9, который вклеен в полость 4 с помощью клея 10. Через полость 4 с помощью штуцеров 11, 12 прокачивается жидкий хладагент 13 для охлаждения входного участка световода 14. Охлаждение световода производится прокачкой по шлангу 2 через штуцер 15 и канал 16 газообразного хладагента 17. The device contains a sealed cavity 4, on one side of which a fiber optic fiber 5 is soldered inside the flexible hose 2. A lens 6 is mounted on the input end of the device, focusing the laser radiation 7 on the input end 8 of the optical fiber 5. A cylindrical rod 9 is located between the lens 6 and the optical fiber 5 , which is glued into the cavity 4 using glue 10. Through the cavity 4 using the fittings 11, 12, liquid refrigerant 13 is pumped to cool the inlet portion of the fiber 14. The fiber is cooled by pumping through the hose 2 through the fitting 15 and channel 16 of gaseous refrigerant 17.

Устройство для вывода лазерного излучения из световода состоит из тех же элементов, что и устройство ввода, и эти элементы расположены аналогично, за исключением того, что линза расположена от выходного торца световода на расстоянии, позволяющем фокусировать лазерное излучение, вышедшее из световода. The device for outputting laser radiation from the optical fiber consists of the same elements as the input device, and these elements are located similarly, except that the lens is located from the output end of the optical fiber at a distance that allows focusing the laser radiation emerging from the optical fiber.

На фиг. 3 приведена схема устройства ввода (вывода) в случае, когда функции фокусирующей линзы выполняет поверхность цилиндрического стержня, противоположная поверхности, расположенной у торца световода. In FIG. Figure 3 shows a diagram of an input / output device in the case where the function of the focusing lens is performed by the surface of the cylindrical rod, opposite to the surface located at the end of the fiber.

В этом случае устройство 1 ввода содержит герметичную полость 4, с одной стороны которой впаян волоконный световод 5, расположенный внутри гибкого шланга 2. На другой стороне полости 4 вклеен цилиндрический стержень 9, одна из поверхностей которого обработана в виде линзы 18, фокусирующей лазерное излучение 7 на входной торец 8 световода 5. Через полость 4 с помощью штуцеров 11, 12 прокачивается жидкий хладагент 13 для охлаждения входного участка световода 14. Охлаждение световода производится прокачкой по шлангу 2 через штуцер 15 и канал 16 газообразного хладагента 17. In this case, the input device 1 contains a sealed cavity 4, on one side of which a fiber optic fiber 5 is soldered inside the flexible hose 2. On the other side of the cavity 4, a cylindrical rod 9 is glued, one of the surfaces of which is processed in the form of a lens 18 focusing the laser radiation 7 to the inlet end 8 of the fiber 5. Through the cavity 4 using the fittings 11, 12, liquid refrigerant 13 is pumped to cool the inlet portion of the fiber 14. The fiber is cooled by pumping through the hose 2 through the fitting 15 and the gas channel 16 17 th refrigerant.

На фиг. 4 приведена схема устройства ввода лазерного излучения в световод с охлаждением волоконного световода жидким хладагентом. In FIG. Figure 4 shows a diagram of a device for introducing laser radiation into a fiber with cooling a fiber with a liquid refrigerant.

Устройство содержит те же элементы, что и устройство, изображенное на фиг. 2, за тем исключением, что соответствует штуцеру 12 и 15, а канал 16 соединяет шланг 2 с полостью 4. The device contains the same elements as the device shown in FIG. 2, with the exception that it corresponds to the fitting 12 and 15, and the channel 16 connects the hose 2 to the cavity 4.

Устройство для вывода лазерного излучения в световод устроено аналогично устройству для ввода. A device for outputting laser radiation into a fiber is arranged similarly to an input device.

Устройство, схема которого приведена на фиг.1, работает следующим образом. Лазерное излучение с помощью устройства 1 ввода вводится в волоконный световод, заключенный в гибком шланге, а затем выводится из световода с помощью устройства вывода. The device, the circuit of which is shown in figure 1, operates as follows. Laser radiation is inputted from the input device 1 into a fiber optic cable enclosed in a flexible hose, and then removed from the fiber optic cable through an output device.

Устройство ввода лазерного излучения в волоконный световод, схема которого приведена на фиг.2, работает следующим образом. A device for inputting laser radiation into a fiber light guide, the circuit of which is shown in FIG. 2, operates as follows.

Лазерное излучение 7 попадает на линзу 6. После линзы в виде сходящегося пучка оно попадает на переднюю грань цилиндрического стержня 9. Для уменьшения отражения поверхности линзы 6 грань цилиндрического стержня, находящаяся возле линзы как в устройстве ввода, так и в устройстве вывода лазерного излучения из световода, должна быть просветлена. Линза 6 должна иметь такое фокусное расстояние, чтобы телесный угол, в котором распространяется лазерное излучение от линзы к световоду, был меньше, чем телесный апертурный угол волоконного световода. После прохода стержня 9 сфокусированное излучение попадает в герметичную полость 4, по которой через штуцеры 11 и 12 прокачивается жидкий хладагент 13, охлаждающий входной конец световода 14. Так как волоконный световод 5 установлен таким образом, что его входной торец 8 расположен вплотную к грани цилиндрического стержня 9 (зазор составляет порядка 100-200 мкм), то при этом достигается эффективное охлаждение входного конца световода 14. Малая величина зазора между входным торцом световода 8 и цилиндром не нарушает фокусировку лазерного пучка. Laser radiation 7 hits the lens 6. After the lens in the form of a converging beam, it hits the front face of the cylindrical rod 9. To reduce the reflection of the surface of the lens 6, the face of the cylindrical rod located near the lens both in the input device and in the output device of the laser radiation from the fiber must be enlightened. Lens 6 should have such a focal length that the solid angle at which the laser radiation propagates from the lens to the fiber is smaller than the solid aperture angle of the fiber. After the rod 9 passes, the focused radiation enters the sealed cavity 4, through which liquid refrigerant 13 is pumped through the fittings 11 and 12, cooling the inlet end of the fiber 14. Since the fiber optic fiber 5 is installed so that its inlet end 8 is located close to the face of the cylindrical rod 9 (the gap is of the order of 100-200 μm), this ensures effective cooling of the input end of the fiber 14. The small gap between the input end of the fiber 8 and the cylinder does not disturb the focus of the laser beam.

Так как входной торец 8 установлен в фокусе линзы 8, то лазерное излучение эффективно вводится в световодную сердцевину световода 5 и распространяется к устройству вывода, которое устроено аналогично устройству ввода. По мере прохода излучения по световоду 5, который расположен в гибком шланге 2, часть излучения переизлучается в оболочечные моды и поглощается полимерной защитной оболочкой. Газообразный хладагент 17, распространяясь через штуцер 15 и канал 16 по шлангу 2 от устройства ввода к устройству вывода, охлаждает световод и выходит из устройства вывода через канал и штуцер, аналогичный каналу 16 и штуцеру 15 устройства ввода. После выхода из световода лазерное излучение проходит через зазор жидкого хладагента и цилиндрический стержень и фокусируется линзой, установленной на выходе устройства вывода лазерного излучения из световода. Since the input end 8 is installed in the focus of the lens 8, the laser radiation is effectively introduced into the light guide core of the optical fiber 5 and propagates to the output device, which is arranged similarly to the input device. As the radiation passes through the optical fiber 5, which is located in the flexible hose 2, part of the radiation is reradiated into the cladding modes and absorbed by the polymer protective sheath. Gaseous refrigerant 17, propagating through the nozzle 15 and channel 16 through the hose 2 from the input device to the output device, cools the light guide and exits the output device through the channel and nozzle similar to channel 16 and the nozzle 15 of the input device. After exiting the fiber, the laser radiation passes through the gap of the liquid refrigerant and the cylindrical rod and is focused by a lens mounted at the output of the laser radiation output device from the fiber.

Так как входная грань цилиндрического стержня находится вблизи фокусирующей линзы 6, то плотность мощности лазерного излучения на этой грани значительно меньше плотности мощности на входном торце 8 световода, что не приводит к выходу из строя устройства, если на этой грани стержня и произойдет сгорание отдельных пылинок, так как из-за малых их размеров основной лазерный пучок будет проходить на вход световода. Since the input face of the cylindrical rod is located near the focusing lens 6, the power density of the laser radiation on this face is much lower than the power density at the input end 8 of the fiber, which does not lead to device failure if individual dust particles burn on this face of the rod, since, due to their small size, the main laser beam will pass to the input of the fiber.

Устройство, схема которого приведена на фиг.3, работает аналогично устройству, приведенному на фиг.2, с той лишь разницей, что фокусировка на входе и выходе осуществляется криволинейной поверхностью цилиндрического стержня 9. The device, the circuit of which is shown in figure 3, works similarly to the device shown in figure 2, with the only difference being that the focus on the input and output is carried out by the curved surface of the cylindrical rod 9.

Работа устройства, приведенного на фиг.4, отличается от работы устройства на фиг. 2 тем, что жидкий хладагент 13, пройдя через полость 4 через канал 16, попадает в гибкий шланг 2, охлаждает световод и по аналогичному каналу в устройству вывода лазерного излучения из световода через полость и штуцер выводится в насос. The operation of the device of FIG. 4 differs from the operation of the device of FIG. 2 by the fact that the liquid refrigerant 13, passing through the cavity 4 through the channel 16, enters the flexible hose 2, cools the fiber and through a similar channel to the device for outputting laser radiation from the fiber through the cavity and the nozzle is discharged into the pump.

Конкретное устройство выполнялось с непрерывным лазером на алюмо-иттриевом гранате ЛТН-103 с длиной волны генерируемого излучения 1,06 мкм и кварцевым световодом, имеющим световедущую сердцевину диаметром 500 мкм, кварцевую оболочку и защитную полимерную оболочку длиной 2 м. Общий диаметр световода 1 мм. Концы световода длиной 5 см освобождались от полимерной оболочки и покрывались металлом. Мощность лазерного излучения на выходе измерялась измерителем ИМО-2. Фокусировка лазерного излучения на входной торец световода осуществлялась линзами из кварца с фокусным расстоянием (в воздухе) 70 и 50 мм. The particular device was made with a cw laser with a yttrium aluminum garnet LTN-103 with a wavelength of the generated radiation of 1.06 μm and a quartz fiber having a light guide core with a diameter of 500 μm, a quartz shell and a protective polymer shell 2 m long.The total fiber diameter was 1 mm. The ends of a fiber with a length of 5 cm were freed from the polymer shell and coated with metal. The output laser power was measured with an IMO-2 meter. Laser radiation was focused on the input end of the fiber using quartz lenses with a focal length (in air) of 70 and 50 mm.

В предложенном устройстве применялся цилиндрический стержень из плавленого кварца длиной 50 мм и диаметром 15 мм. Показатель преломления 1,46. Стержень вклеивался эпоксидной смолой в латунную полость, через которую прокачивалась дистиллированная вода. С другой стороны полости вплотную к цилиндру (зазор порядка 100-200 мкм) впаивался волоконный световод. Аналогичная конструкция устанавливалась на входном конце световода. Охлаждение световода осуществлялось обдувом вентилятором. Излучение лазера вводилось в световод через стержень с помощью линзы с фокусным расстоянием 50 мм. Длина стержня была меньше, чем произведение фокусного расстояния линзы на показатель преломления кварца. Это приводит составляет 72 мм (длину стержня желательно выбирать наибольшей, чтобы он размещался между линзой и световодом, так как в этом случае плотность световой мощности на выходном торце стержня будет минимальной). Проведенные эксперименты показали, что при мощности 120 Вт на выходе устройства в течение 20 мин не наблюдалось никаких изменений. The proposed device used a cylindrical rod of fused quartz with a length of 50 mm and a diameter of 15 mm. The refractive index is 1.46. The core was glued with epoxy into a brass cavity through which distilled water was pumped. On the other side of the cavity, an optical fiber was soldered in close to the cylinder (a gap of the order of 100-200 μm). A similar design was installed at the input end of the fiber. The fiber was cooled by blowing a fan. Laser radiation was introduced into the fiber through the rod using a lens with a focal length of 50 mm. The length of the rod was less than the product of the focal length of the lens and the refractive index of quartz. This results in 72 mm (it is advisable to choose the largest length of the rod so that it is placed between the lens and the light guide, since in this case the light power density at the output end of the rod will be minimal). The experiments showed that at a power of 120 W at the device output for 20 min, no changes were observed.

Если убрать стержень, то при фокусировке лазерного излучения мощностью 40 Вт в воздухе линзой с фокусным расстоянием 70 мм в отдельные моменты наблюдается попадание пылинок на входной торец световода и их сгорание, что приводит к резкому падению вводимой в световод мощности и яркому свечению торца световода. If the rod is removed, then when focusing laser radiation with a power of 40 W in the air with a lens with a focal length of 70 mm, at some moments, dust particles fall on the input end of the fiber and burn out, which leads to a sharp drop in the power introduced into the fiber and bright glow of the fiber end.

Эксперименты, проведенные с заполнением полости между входным торцом световода и линзой глицерином, показали, что уже при мощности лазерного излучения 5 Вт наблюдается расфокусировка лазерного излучения, уменьшение эффективности ввода и эффективное возбуждение оболочечных мод, приводящих к сгоранию полимерной оболочки световода. The experiments performed with filling the cavity between the entrance end of the fiber and the lens with glycerin showed that even with a laser radiation power of 5 W, laser radiation is defocused, the input efficiency decreases, and the cladding modes are efficiently excited, which leads to the burning of the polymer fiber of the fiber.

Проверка влияния жидкостного охлаждения на передаваемую через световод мощность осуществлялась следующим образом. С конца световода снималось устройство вывода лазерного излучения, и выходной торец световода оставался в воздухе. Это приводило к обратному отражению лазерного излучения от торца к лазеру и эффективному возбуждению оболочечных мод. Оказалось, что при мощности 75 Вт на выходе световода на выходном конце световода начинает сгорать полимерная оболочка. Помещение конца световода в полимерный шланг, заполненный водой, и длиной 20 см предотвращало сгорание полимера. The effect of liquid cooling on the power transmitted through the fiber was verified as follows. A laser output device was removed from the end of the fiber, and the output end of the fiber remained in the air. This led to the back reflection of laser radiation from the end to the laser and the effective excitation of cladding modes. It turned out that at a power of 75 W at the output of the fiber at the output end of the fiber, the polymer sheath begins to burn. Placing the end of the fiber in a polymer hose filled with water and a length of 20 cm prevented the polymer from burning.

Предложенное устройство позволяет повысить передаваемую световую мощность лазерного излучения в три раза, упростить устройство за счет охлаждения световода путем одновременной прокачки жидкого хладагента через полость и шланг. The proposed device allows to increase the transmitted light power of laser radiation by three times, to simplify the device by cooling the fiber by simultaneously pumping liquid refrigerant through the cavity and the hose.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МОЩНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, состоящее из волоконного световода, расположенного в шланге с циркулирующим хладоагентом, устройство ввода лазерного излучения в световод и устройство вывода лазерного излучения из световода, в корпусе каждого из которых расположена оптическая система, содержащая линзу, и герметичная полость, заполненная жидким хладоагентом с возможностью его прокатки, в которой установлен конец световода, причем входной торец световода размещен в фокальной плоскости оптической системы, а выходной торец световода размещен от оптической системы на расстоянии больше фокусного расстояния оптической системы, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности передаваемого лазерного излучения, в оптические системы входного и выходного устройств введен стержень из материала, пропускающего лазерное излучение, который размещен между линзой и торцем световода на расстоянии 100 - 200 мкм от него и соосно с линзой, при этом стержень закреплен в корпусе герметично, а герметичная полость ограничена торцом стержня, размещенным напротив торца световода. DEVICE FOR TRANSMISSION OF POWERFUL LASER RADIATION, consisting of a fiber light guide located in a hose with a circulating coolant, a laser radiation input device and a laser radiation output device from the optical fiber, each housing having an optical system containing a lens and a sealed cavity filled liquid refrigerant with the possibility of rolling, in which the end of the fiber is installed, and the input end of the fiber is placed in the focal plane of the optical system, and the output the end of the fiber is placed from the optical system at a distance greater than the focal length of the optical system, characterized in that, in order to increase the power of the transmitted laser radiation, a rod of material that transmits laser radiation is inserted into the optical systems of the input and output devices, which is located between the lens and the end of the fiber at a distance of 100 - 200 microns from it and coaxially with the lens, while the rod is fixed in the housing hermetically, and the sealed cavity is limited by the end of the rod, located opposite the end of the light tovoda.
SU4911382 1991-02-15 1991-02-15 Device to transmit powerful laser radiation RU2031420C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4911382 RU2031420C1 (en) 1991-02-15 1991-02-15 Device to transmit powerful laser radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4911382 RU2031420C1 (en) 1991-02-15 1991-02-15 Device to transmit powerful laser radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2031420C1 true RU2031420C1 (en) 1995-03-20

Family

ID=21560581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4911382 RU2031420C1 (en) 1991-02-15 1991-02-15 Device to transmit powerful laser radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2031420C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001784A1 (en) * 1996-07-05 1998-01-15 Permanova Lasersystem Ab Optical fibre cable
RU2190868C2 (en) * 1997-06-06 2002-10-10 Ой Эм Ти Джи-Мелтрон Лтд. Process and device to form radiation for fiber-optical employment
US7002673B1 (en) * 2004-08-27 2006-02-21 Crisman Everett E Optical strain gage compatible with fiber optic systems
RU2473837C2 (en) * 2007-09-28 2013-01-27 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Portable ultraviolet and visible light lamp
CN103487900A (en) * 2013-09-27 2014-01-01 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 Optical fiber patch cord for high-power laser transmission
WO2014146650A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH Laser assembly
DE102013102891A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH diode laser
US9052467B2 (en) 2006-02-08 2015-06-09 Optoskand Ab Optical fiber connector
CN110556704A (en) * 2018-05-31 2019-12-10 深圳联品激光技术有限公司 Optical fiber output terminal and laser

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4402569, кл. G 02B 5/17, 1983. *
2. Патент США N 4707073, кл. G 02B 6/32, 1987. *
3. Патент США N 4732450, кл. G 02B 6/32, 1988. *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001784A1 (en) * 1996-07-05 1998-01-15 Permanova Lasersystem Ab Optical fibre cable
US6167177A (en) * 1996-07-05 2000-12-26 Permanova Lasersystem Optical fiber cable
RU2180130C2 (en) * 1996-07-05 2002-02-27 Перманова Лейзерсистем Аб Fiber-optical cable
RU2190868C2 (en) * 1997-06-06 2002-10-10 Ой Эм Ти Джи-Мелтрон Лтд. Process and device to form radiation for fiber-optical employment
US7002673B1 (en) * 2004-08-27 2006-02-21 Crisman Everett E Optical strain gage compatible with fiber optic systems
US9052467B2 (en) 2006-02-08 2015-06-09 Optoskand Ab Optical fiber connector
RU2473837C2 (en) * 2007-09-28 2013-01-27 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Portable ultraviolet and visible light lamp
DE102013102891A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH diode laser
WO2014146650A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH Laser assembly
WO2014146649A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH Laser assembly
DE102013102880A1 (en) 2013-03-21 2014-10-09 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH diode laser
DE102013102880B4 (en) * 2013-03-21 2016-09-15 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH laser assembly
DE102013102891B4 (en) * 2013-03-21 2016-09-15 Laserline Gesellschaft für Entwicklung und Vertrieb von Diodenlasern mbH laser assembly
CN103487900A (en) * 2013-09-27 2014-01-01 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 Optical fiber patch cord for high-power laser transmission
CN103487900B (en) * 2013-09-27 2015-08-26 武汉锐科光纤激光器技术有限责任公司 A kind of optical patchcord for high-power laser transmission
CN110556704A (en) * 2018-05-31 2019-12-10 深圳联品激光技术有限公司 Optical fiber output terminal and laser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12235467B2 (en) Splice with cladding mode light stripping
RU2180130C2 (en) Fiber-optical cable
US7099533B1 (en) Fiber optic infrared laser beam delivery system
US8355608B2 (en) Method and apparatus for in-line fiber-cladding-light dissipation
CN105027367B (en) Ultra-high-power single-mode laser system with non-uniformly configured fiber-fiber rod multimode amplifiers
CN105490141B (en) A kind of integrated high-power optical-fiber laser output system with cladding light filtering function
JP5243273B2 (en) Fiber optic connector
US10082630B1 (en) Packaging of an optical fiber head in high-power laser applications
US9444215B1 (en) Ultra-high power single mode fiber laser system with non-uniformly configured fiber-to-fiber rod multimode amplifier
JPS60115274A (en) Fiber optical device
RU2031420C1 (en) Device to transmit powerful laser radiation
CN105652462A (en) Large-power optical fiber collimator system with cladding light filtering-out function
JP2007322493A (en) Optical fiber holder and fiber laser machining apparatus
US10996411B2 (en) Optoelectronic assembly
JP3143321B2 (en) Fiber optic cable for powerful laser radiation transmission
SE515480C2 (en) Method and apparatus for measuring the loss power of a fiber optic connector
US6879435B2 (en) Fiber amplifier having an anisotropic numerical aperture for efficient coupling of pump energy
US20250155642A1 (en) Fibre exit element
TW201642536A (en) Pulse fiber laser device
Whitehurst et al. Ultraviolet pulse transmission in optical fibres
RU2803715C1 (en) Device for input of incoherent radiation into light guide
CN109844588A (en) Remove the connector of cladding mode light
US20240113488A1 (en) Suppression of undesired wavelengths in laser light
Sahoo et al. An Efficient Fiber Optic Based High Average Power Pulsed Laser Beam Delivery System For Dye Laser Pumping
Nubling et al. Thermal and modal properties of hollow glass waveguides