光纤数值孔径测量仪制造技术

技术编号:21768878 阅读:26 留言:0更新日期:2019-08-03 20:49
本发明专利技术涉及一种光纤数值孔径测量仪,属于光纤数值孔径测量设备技术领域。其包括分光棱镜、罩壳、CCD相机和信号输入光纤,所述罩壳内中心位置处设有棱镜安装腔,棱镜安装腔内嵌装分光棱镜;所述棱镜安装腔侧面设有CCD相机安装腔,CCD相机安装腔内嵌装CCD相机;所述罩壳前端设有探头安装孔,信号输入光纤的输出端耦合连接泵浦源,信号输入光纤的输出端连接探头光阑,探头光阑伸入探头安装孔中;所述分光棱镜的输入端面面向探头安装孔并紧贴探头光阑,分光棱镜的输出端面向CCD相机。本发明专利技术能够准确快速的检测光纤数值孔径,检测泵浦源内部耦合是否所有通道集中到光纤中;部件可替性强,很方便的测算出光纤的发散角度,功率计算。

Optical Fiber Digital Aperture Measuring Instrument

【技术实现步骤摘要】
光纤数值孔径测量仪
本专利技术涉及一种光纤数值孔径测量仪,属于光纤数值孔径测量设备

技术介绍
光纤数值孔径,英文名NumericalAperture简称NA,是光纤能接受光辐射角度范围的参数,同时它也是表征光纤和光源、光检测器及其他光纤耦合时的耦合效率的重要参数,同时对连接损耗、微弯损耗以及衰减温度特性、传输带宽等都有影响,因此,在光纤通信系统中,对光纤的数值孔径有一定的要求。目前,光纤数值孔径主要测量方法有两种,一种是远场光强法,该方法要求光源为强度可调的非相干光源,并且长度和波长保持稳定,测量系统组件较多,应用不便,对光源要求高,成本也较高。还有一种方法光斑法。该方法凭测量人员的主观判断来确定,装置虽简单,却难以准确的得到强度正好降到最大值5%,很难准确测出光纤的数值孔径;另一种方法为折射近场法,该方法需先测量光纤折射率分布曲线,再通过曲线计算数值孔径,该方法测量系统较远场光强法的测试系统更为复杂,成本更高。以上两种方法,都只能在生产完成后,把光纤出光口插出,接到另外的测试设备测试,不能在生产过程中实时监控输出的功率及NA参数,无法实时修正,影响产品良率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处,从而提供一种光纤数值孔径测量仪,能够准确快速的、实时的检测光纤功率和数值孔径,检测泵浦源内部耦合是否所有通道集中到光纤中,达到该泵浦源的设计目的。按照本专利技术提供的技术方案,光纤数值孔径测量仪包括分光棱镜、罩壳、CCD相机和信号输入光纤,其特征是:所述罩壳内中心位置处设有棱镜安装腔,棱镜安装腔内嵌装分光棱镜;所述棱镜安装腔侧面设有CCD相机安装腔,CCD相机安装腔内嵌装CCD相机;所述棱镜安装腔和CCD相机安装腔之间设有衰减片安装腔,衰减片安装腔内嵌装衰减片;所述罩壳前端设有探头安装孔,信号输入光纤的输出端耦合连接泵浦源,信号输入光纤的输出端连接探头光阑,探头光阑伸入探头安装孔中;所述分光棱镜的输入端面面向探头安装孔并紧贴探头光阑,分光棱镜的输出端面向CCD相机。进一步的,罩壳卡接在积分球上,并通过螺栓锁紧。本专利技术与已有技术相比具有以下优点:本专利技术结构简单、紧凑、合理,能够准确快速的检测光纤数值孔径,检测泵浦源内部耦合是否所有通道集中到光纤中;部件可替性强,很方便的测算出光纤的发散角度,功率计算;兼容性比较好,成本较低。附图说明图1为本专利技术立体分解图。图2为本专利技术罩壳立体图。图3为本专利技术罩壳半剖图。附图标记说明:1-积分球、2-分光棱镜、3-罩壳、4-CCD相机、5-信号输入光纤、6-探头光阑、7-探头安装孔、8-衰减片。具体实施方式下面本专利技术将结合附图中的实施例作进一步描述:如图1~3所示,本专利技术主要包括积分球1、分光棱镜2、罩壳3、CCD相机4和信号输入光纤5。罩壳3卡接在积分球1上,并通过螺钉锁紧。罩壳3内中心位置处设有棱镜安装腔,棱镜安装腔内嵌装分光棱镜2。所述棱镜安装腔侧面设有CCD相机安装腔,CCD相机安装腔内嵌装CCD相机4。所述棱镜安装腔和CCD相机安装腔之间设有衰减片安装腔,衰减片安装腔内嵌装衰减片8。所述罩壳3前端设有探头安装孔7,信号输入光纤5的输出端耦合连接泵浦源,信号输入光纤5的输出端连接探头光阑6,探头光阑6伸入探头安装孔7中。所述分光棱镜2的输入端面面向探头安装孔7并紧贴探头光阑6,分光棱镜2的输出端面向CCD相机4。所述积分球1能够读取信号输入光纤5发出的激光功率值。光纤数值孔径概念:入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个入射角度α的正弦值就称为光纤的数值孔径(NA=sinα),多模光纤NA的范围一般在0.18-0.23之间,所以一般有sinα=α,即光纤数值孔径NA=α。有时,为了便于表达式简便,数值孔径也有如下表达式:NA=nsinα,n为介质折射率。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。本专利技术的工作原理:在进行检测工作时,首先将信号输入光纤的输出端耦合连接泵浦源,并将输入光纤上的探头光阑伸入探头安装孔中,紧贴分光棱镜的输出端面,将输出光功率调整到最高的功率输出。此时的激光,大部分(90%)通过分光棱镜进入积分球,通过功率计算,以实时读取功率。积分球上连接功率计,通过功率计计算激光功率。通过分光棱镜的另外(10%)的激光,会再通过衰减片把光衰减至CCD可接受的功率后直接进入CCD的靶面。通过CCD呈现出一个圆形光斑图象,通过opencv软件测量该圆形光斑的直径,然后通过圆形光斑的直径计算得到入射角的角度,最终通过NA=sinα这一公式即可算出实时的光纤数值孔径值,并能够实时作出调整,以保证此时光斑直径是合格的。OpenCV是一个基于BSD许可(开源)发行的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux、Windows、Android和MacOS操作系统上。它轻量级而且高效。由一系列C函数和少量C++类构成,同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤数值孔径测量仪,包括分光棱镜(2)、罩壳(3)、CCD相机(4)和信号输入光纤(5),其特征是:所述罩壳(3)内中心位置处设有棱镜安装腔,棱镜安装腔内嵌装分光棱镜(2);所述棱镜安装腔侧面设有CCD相机安装腔,CCD相机安装腔内嵌装CCD相机(4);所述棱镜安装腔和CCD相机安装腔之间设有衰减片安装腔,衰减片安装腔内嵌装衰减片(8);所述罩壳(3)前端设有探头安装孔(7),信号输入光纤(5)的输出端耦合连接泵浦源,信号输入光纤(5)的输出端连接探头光阑(6),探头光阑(6)伸入探头安装孔(7)中;所述分光棱镜(2)的输入端面面向探头安装孔(7)并紧贴探头光阑(6),分光棱镜(2)的输出端面向CCD相机(4)。

【技术特征摘要】
1.一种光纤数值孔径测量仪,包括分光棱镜(2)、罩壳(3)、CCD相机(4)和信号输入光纤(5),其特征是:所述罩壳(3)内中心位置处设有棱镜安装腔,棱镜安装腔内嵌装分光棱镜(2);所述棱镜安装腔侧面设有CCD相机安装腔,CCD相机安装腔内嵌装CCD相机(4);所述棱镜安装腔和CCD相机安装腔之间设有衰减片安装腔,衰减片安装腔内嵌装衰减片(8);所述罩壳(...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢石富杨向通赵谢辉
申请(专利权)人:无锡奥普特自动化技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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