一种光纤声光器件应力可调节支架及其系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光纤声光器件应力可调节支架及其系统。本实用新型专利技术采用在一维精密平移装置上固定光纤支架，从而对光纤施加轴向应力，并且通过辅助安装设备使声光驱动角锥的尖端与光纤重合；本实用新型专利技术解决了光纤声光器件在使用中应力需要随时调整的问题，并且兼顾了不同应用的光纤声光器件的灵活性，为光纤声光器件真正实用化提供了必要的结构；同时本实用新型专利技术提出了辅助安装设备，该结构调整灵活，可重复利用，能够满足光纤声光器件应力可调节支架的批量安装使用，解决了生产过程中声光角锥与光纤精密对准的问题；使光纤声光器件真正进行脱离实验室走向应用，为其在全光纤通信、全光纤传感、全光纤激光器等领域的应用奠定了坚实的基础。

A Stress-adjustable Bracket for Optical Fiber Acousto-optic Devices and Its System

The utility model discloses a stress adjustable bracket for an optical fiber acoustooptic device and its system. The utility model uses a one-dimensional precision translation device to fix the optical fiber bracket, thereby exerting axial stress on the optical fiber, and makes the tip of the acousto-optic driving cone coincide with the optical fiber through an auxiliary installation device; the utility model solves the problem that the stress of the optical fiber acousto-optic device needs to be adjusted at any time in use, and takes into account the flexibility of the optical fiber acousto be an optical fiber. The utility model provides the necessary structure for the true practicality of acoustooptic devices; at the same time, the utility model puts forward an auxiliary installation device, which is flexible in adjustment and reusable, can meet the batch installation and use of the stress-adjustable bracket of the optical fiber acoustooptic devices, solves the problem of precise alignment between the acoustooptic cone and the optical fiber in the production process, and makes the optical fiber acoustooptic devices truly dev It lays a solid foundation for its application in all-fiber communication, all-fiber sensing, all-fiber laser and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤声光器件应力可调节支架及其系统
本技术涉及全光纤器件领域，具体涉及一种光纤声光器件应力可调节支架及其系统。
技术介绍
因为全光纤声光器件具有光纤模式转换的特性，它的应用非常广泛，从最简单的带阻带通滤波器，到目前最前沿的矢量涡旋光束合成都有应用，更重要的是，声光相互作用遵循能量守恒定律，可以实现光学频率的改变，即移频器，广泛应用于外差探测和动态结构光场的形成。此外，全光纤声光器件还具有低功耗，信噪比高，成本低等很多优点，同时，它还保留了易与现有的全光纤通信网络与全光纤传感网络方便对接的特性。典型的光纤声光器件至少包括一个超声驱动角锥C，和一根经过处理的光纤D或光纤结构。如图1所示，超声驱动角锥C由压电陶瓷PC和超声聚能角锥C粘接形成，超声驱动角锥C粘接于光纤D。通过在超声驱动加锥上加载电信号，由振动在光纤中形成的声波，改变光纤中光传输的状态。但是，目前全光纤声光器件真正应用的实例几乎没有，这是因为以下的几个原因：1单模光纤自身非常细，一般只有125微米，为了增加驱动效率，通常还需要进行腐蚀，减小直径，结构脆弱；2全光纤声光滤波器的角锥尖端很小，与光纤的粘接对准需要精密的三维平移台，这造成实验室内这种结构尺寸很大，结构复杂；3最重要的，全光纤声光滤波器件的工作波段和效率对光纤应力非常敏感，所以粘接的光纤一般也需要三维平移台对准和调节应力，在外界应用时，还需要考虑环境温度变化造成的附加响应，需要额外的应力校正。以上的几种原因，最终造成了目前光纤声光器件体积庞大，算上附加的至少两到三个三维平移台，使用成本过高的缺点，从而限制了其走向应用。
技术实现思路
基于以上现有技术中存在的问题，本技术经过长期研究，本技术提出了一种光纤声光器件应力可调节支架及其系统。本技术的一个目的在于提出一种光纤声光器件应力可调节支架。本技术的光纤声光器件应力可调节支架包括：底板、两个光纤支架和一维精密平移装置；其中，在底板的一端或两端沿光纤的方向设置一维精密平移装置；若在底板的一端设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上固定安装一个光纤支架，在底板的另一端固定安装另一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且远离一维精密平移装置；若在底板的两端分别设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上分别固定安装一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且位于两个光纤支架的之间；声光驱动角锥的尖端不低于两个光纤支架的顶端；底板和两个光纤支架均采用刚性材料；光纤设置在两个光纤支架的顶端。光纤通过夹持或粘接设置在两个光纤支架的顶端；通过一维精密平移装置沿着光纤的方向改变位置，从而对光纤施加轴向应力。进一步，本技术还包括附加装置，附加装置为设置在底板上的用于安装光纤的安装螺孔或通透的狭缝、用于安装声光驱动角锥的电输入接头以及用于安装移频器耦合光纤的支架中的一种或多种。本技术还包括外壳，底板、两个光纤支架和一维精密平移装置设置在外壳内，在外壳上设置有输入光纤端口、输出光纤端口、用于加载超声波驱动电压的电接口以及用于调整一维精密平移装置的应力调节端口。声光驱动角锥的尖端与两个光纤支架的顶端的垂直距离为0～5mm。声光驱动角锥与一维精密平移装置之间为声光作用区，根据声光作用区的长短，确定角锥的位置。一维精密平移装置采用细纹螺丝、手动一维平移台或者自驱动的一维平移台。光纤支架的热胀系数与光纤的热胀系数相同或者不同；若光纤支架的热胀系数与光纤的热胀系数相同，则在温度变化范围不大的情况下，每次使用前能够省略光纤支架的轴线应力调节的一维精密平移装置及相应的调节步骤；若光纤支架的热胀系数与光纤的热胀系数不同，则每次使用前需要有光纤支架的轴线应力调节的一维精密平移装置及相应的调节步骤。本技术的另一个目的在于提出一种光纤声光器件应力可调节支架系统。本技术的光纤声光器件应力可调节支架系统包括：光纤声光器件应力可调节支架、辅助安装设备和平台；其中，辅助安装设备包括第一至第三三维平移台以及两个光纤夹具，第一和第二三维平移台分别位于第三三维平移台的两侧，沿光纤的方向固定安装在平台上，在第一和第二三维平移台上分别设置光纤夹具；光纤声光器件应力可调节支架固定在第三三维平移台上；光纤置于第一和第二三维平移台的两个光纤夹具上；光纤声光器件应力可调节支架包括底板、两个光纤支架和一维精密平移装置，底板和两个光纤支架均采用刚性材料，在底板的一端或两端沿光纤的方向设置一维精密平移装置；若在底板的一端设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上固定安装一个光纤支架，在底板的另一端固定安装另一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且远离一维精密平移装置；若在底板的两端分别设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上分别固定安装一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且位于两个光纤支架的之间；声光驱动角锥的尖端不低于两个光纤支架的顶端；声光驱动角锥的尖端与光纤重合；光纤设置在两个光纤支架的顶端。本技术的优点：本技术采用在一维精密平移装置上固定光纤支架，从而对光纤施加轴向应力，并且通过辅助安装设备使声光驱动角锥的尖端与光纤重合；本技术解决了光纤声光器件在使用中应力需要随时调整的问题，并且兼顾了不同应用的光纤声光器件的灵活性，为光纤声光器件真正实用化提供了必要的结构；同时本技术提出了辅助安装设备，该结构调整灵活，可重复利用，能够满足光纤声光器件应力可调节支架的批量安装使用，解决了生产过程中声光角锥与光纤精密对准的问题；本技术能够使光纤声光器件真正进行脱离实验室走向应用，为其在全光纤通信、全光纤传感、全光纤激光器等领域的应用奠定了坚实的基础。附图说明图1为现有技术的光纤声光器件的示意图；图2为本技术的光纤声光器件应力可调节支架的实施例一的示意图；图3为本技术的光纤声光器件应力可调节支架的实施例二的示意图；图4为本技术的光纤声光器件应力可调节支架的实施例三的示意图；图5为本技术的光纤声光器件应力可调节支架系统的示意图，其中，(a)为主视图，(b)为俯视图。具体实施方式下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本技术。实施例一如图2所示，本实施例的光纤声光器件应力可调节支架包括：底板A、两个光纤支架B1和B2以及一维精密平移装置S；其中，在底板右端设置一维精密平移装置S；在一维精密平移装置S上固定安装一个光纤支架B2，在底板的另一端固定安装另一个光纤支架B1，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且远离一维精密平移装置S；通过一维精密平移装置沿着光纤的方向改变位置，从而对光纤D施加轴向应力。实施例二如图3所示，本实施例的光纤声光器件应力可调节支架包括：底板A、两个光纤支架B1和B2以及两个一维精密平移装置S；其中，在底板A的两端沿光纤的方向分别设置一维精密平移装置S；在一维精密平移装置上分别固定安装一个光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤声光器件应力可调节支架，其特征在于，所述光纤声光器件应力可调节支架包括：底板、两个光纤支架和一维精密平移装置；其中，所述底板和两个光纤支架均采用刚性材料；在底板的一端或两端沿光纤的方向设置一维精密平移装置；若在底板的一端设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上固定安装一个光纤支架，在底板的另一端固定安装另一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，所述声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且远离一维精密平移装置；若在底板的两端分别设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上分别固定安装一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，所述声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且位于两个光纤支架的之间；所述声光驱动角锥的尖端不低于两个光纤支架的顶端；所述声光驱动角锥的尖端与光纤重合；光纤设置在两个光纤支架的顶端。

【技术特征摘要】
1.一种光纤声光器件应力可调节支架，其特征在于，所述光纤声光器件应力可调节支架包括：底板、两个光纤支架和一维精密平移装置；其中，所述底板和两个光纤支架均采用刚性材料；在底板的一端或两端沿光纤的方向设置一维精密平移装置；若在底板的一端设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上固定安装一个光纤支架，在底板的另一端固定安装另一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，所述声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且远离一维精密平移装置；若在底板的两端分别设置一维精密平移装置，则在一维精密平移装置上分别固定安装一个光纤支架，一维精密平移装置带动光纤支架整体移动，所述声光驱动角锥安装在底板上位于两个光纤支架的连接线上，并且位于两个光纤支架的之间；所述声光驱动角锥的尖端不低于两个光纤支架的顶端；所述声光驱动角锥的尖端与光纤重合；光纤设置在两个光纤支架的顶端。2.如权利要求1所述的光纤声光器件应力可调节支架，其特征在于，还包括附加装置，所述附加装置为设置在底板上的用于安装光纤的安装螺孔或通透的狭缝、用于安装声光驱动角锥的电输入接头以及用于安装移频器耦合光纤的支架中的一种或多种。3.如权利要求1所述的光纤声光器件应力可调节支架，其特征在于，还包括外壳，所述底板、两个光纤支架和一维精密平移装置设置在外壳内，在外壳上设置有输入光纤端口、输出光纤端口、用于加载超声波驱动电压的电接口以及用于调整一维精密平移装置的应力调节端口。4.如权利要求1所述的光纤声光器件应力可调节支架，其特征在于，所述声光驱动角锥的尖端与两个光纤支架的顶端的垂直距离为0～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，许京军，张国权，薄方，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：新型
国别省市：天津,12