光纤同轴耦合器是将半导体激光器的激光束通过微透镜耦合进传输光纤的连接器,由微透镜、光纤和封装壳等零件组成,是光通讯系统中的重要器件之一。将同轴器件中微透镜和半导体激光器、光纤的耦合光路对准后,为了实现光路的长期稳定性,需要采用至少三路激光同时对称地将同轴器件中的封装壳和镜架焊接在一起。此三束激光需要同时焊接,且三个激光脉冲能量相差在2%以内。否则产生的应力会导致器件形变,光路偏离,严重影响激光束耦合进光纤的效率。目前,实现上述焊接的三光束光源系统普遍采用灯泵浦固体激光器,其维护成本高,光束质量较差,光斑大,随着光纤通信的不断发展,光通讯相关器件向着更加小型化的方向发展,灯泵浦激光器在精密焊接中的问题逐渐显现;此外,现有三光束光源系统采用镀有一定透过率和反射率的光学镜片来实现激光束的分束,灵活性不足,不易改善和消除激光到工件端时能量不相等的情况,也会对焊接产生不利影响。本论文提出了采用连续光纤激光器替代脉冲灯泵浦固体激光器来实现光通讯器件的精密焊接的方法,并利用声光器件取代镀膜镜片分束,将一束激光分为三束等能量光束。此种新型的基于光纤激光器的三光束激光焊接方案与现有的脉冲灯泵浦三光束焊接方案相比,具有设备电力消耗小、免维护、焊接效率高、焊点质量好,且三光束分光比例可进行电控调节等优点。论文的主要创新点有:首先,基于连续光纤激光器,通过声光相互作用的分析,分析了不同声光器件和方式进行激光调制和分束的优缺点。采用了双声光分束器进行三光束分束的技术路线,并对系统中因各种损耗、声场分布等因素带来能量不相等的影响进行分析,提出了相应的动态调整、补偿措施。其次,针对光纤同轴器件焊接的动态过程,建立和模拟了激光焊接光纤同轴器件的理论模型和动态过程,从同轴器的两个横截面上分析了光源参数对同轴器件焊接熔化区域的影响,为光纤激光器代替灯泵浦激光器的可行性提供依据。最后,基于三光束激光焊接系统的设计方案,以1500瓦连续光纤激光器为光源,搭建了三光束实验系统样机,验证了系统等能量的控制方式,验证了激光焊接模型,指导系统的改进和控制。