一种单模双纤光纤模场的测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种单模双纤光纤模场的测试系统及方法，包括：为待测光纤提供入射光的光源；用于控制光路的光开关；用于移动待测光纤到预设位置的测试平台，包括伺服电机、电机模组平台、透镜、光纤夹具组件及光学防震平台，伺服电机、透镜及光纤夹具组件均安装在电机模组平台上，电机模组平台安装在光学防震平台上；用于控制伺服电机运动及测试系统进程的控制模块；用于测试入射光的光学参数的光束分析仪；用于根据光学参数计算光纤模场直径的计算模块；光源连接光开关，光开关连接待测单模双纤，控制模块连接伺服电机，计算模块连接光束分析仪。该测试系统及方法成本低、效率高且稳定性好，广泛应用于光纤测试领域。

A Measuring System and Method for Mode Field of Single-mode Dual-fiber Optical Fiber

【技术实现步骤摘要】
一种单模双纤光纤模场的测试系统及方法
本专利技术涉及光纤测试领域，尤其涉及一种单模双纤光纤模场的测试系统及方法。
技术介绍
模场直径(MFD：ModeFieldDiameter)是单模光纤的一个重要参数，主要用于表示在单模光纤的纤芯区域内基模的分布状态，通常基模在纤芯的轴心线处光强最大，光强随着偏离轴心线的距离变大而逐渐减少。一般将模场直径定义为光强降低到轴心线处最大光强的1/(e^2)处对应的光斑直径。模场直径影响光纤的连接损耗、折射率和抗弯特性分布等重要特性，在光纤拉制及光纤成缆等领域被广泛应用。目前大多数光纤光缆生产厂家采用人工使用仪器测量光学参数并计算光纤模场直径，由于不同员工的操作熟练程度不同以及同一员工的操作误差，使得光纤模场直径的测量成本高、效率低及稳定性差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种单模光纤模场的测试系统及方法，成本低、效率高且稳定性好。第一方面，本专利技术实施例提供了一种单模双纤光纤模场的测试系统，包括：光源，用于为待测光纤提供入射光源；光开关，用于控制光路的通断；测试平台，用于移动待测光纤到预设位置，包括伺服电机、电机模组平台、透镜、光纤夹具组件及光学平台，所述伺服电机、所述透镜及所述光纤夹具组件均安装在所述电机模组平台上，所述透镜安装在所述光纤夹具组件与所述光束分析仪之间，所述电机模组平台安装在光学平台上；控制模块，用于控制所述伺服电机运动；光束分析仪，用于测试入射光的光学参数；计算模块，用于根据所述光学参数计算光纤模场直径；所述光源发出的光耦合进入所述光开关的一端，所述光开关的另一端连接待测光纤，所述控制模块连接所述伺服电机，所述计算模块连接所述光束分析仪，所述光束分析仪安装在所述光学平台上。优选地，所述光束分析仪通过固定夹具安装在所述光学平台上。优选地，所述固定夹具上安装有位移调节部件。优选地，所述光纤夹具组件包括若干个光纤夹具单元。优选地，测试系统还包括适配器，所述适配器用于连接光开关及待测光纤。第二方面，本专利技术实施例提供了一种单模双纤光纤模场的测试方法，包括以下步骤：控制模块通过控制伺服电机将若干个工位的待测光纤依次移动到指定位置，以使在对待测光纤执行测试步骤时，待测光纤对准光速分析仪；所述测试步骤，包括：通过光束分析仪及透镜测试待测工位待测光纤的第一通道光学参数，并通过计算模块计算第一通道光纤模场直径；通过光开关将光源切换到第二通道，测试待测工位待测光纤的第二通道光学参数，并通过计算模块计算第二通道光纤模场直径。优选地，测试完所有工位后，控制模块通过控制伺服电机将所有工位复位，等待下一次的测试。优选地，所述光纤模场直径的计算公式如下：其中，ω0为光纤模场直径，λ0为光波长，R为透镜的曲率半径，n为透镜的折射率，ωt为光斑值。优选地，所述光学参数包括光斑在二维直角坐标系的X轴和Y轴上的光强分布。优选地，所述光斑值取X轴或Y轴光强最大的点，且X轴与Y轴光强最大点之差的绝对值在预设范围内。实施本专利技术专利具有如下有益效果：测试系统及方法通过控制模块控制伺服电动机移动待测单模双纤到预设位置，通过透镜及光束分析仪测试光学参数，并根据测试的光学参数通过计算模块计算单模双纤的模场直径，相比传统的人工测量，待测单模双纤的定位准确，实现了自动化测试及计算，减少了人工的不确定因素影响，从而实现高效率、低成本的测试，同时稳定性好。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种单模双纤光纤模场的测试系统的一种系统结构框图；图2是本专利技术实施例提供的一种测试平台的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种料盘夹具俯视图；图4是本专利技术实施例提供的单模双纤光纤模场的测试方法的一种步骤流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。参阅图1，本实施例提供了一种单模双纤光纤模场的测试系统，包括：光源，用于为待测光纤提供入射光源；光开关，用于控制光路的通断；测试平台，用于移动待测光纤到预设位置，包括伺服电机、电机模组平台、透镜、光纤夹具组件及光学平台，所述伺服电机、所述透镜及所述光纤夹具组件均安装在所述电机模组平台上，所述透镜安装在所述光纤夹具组件与所述光束分析仪之间，所述电机模组平台安装在光学平台上；控制模块，用于控制所述伺服电机运动；光束分析仪，用于测试入射光的光学参数；计算模块，用于根据所述光学参数计算光纤模场直径；所述光源发出的光耦合进入所述光开关的一端，所述光开关的另一端连接待测光纤，所述控制模块连接所述伺服电机，所述计算模块连接所述光束分析仪，所述光束分析仪安装在所述光学平台上。具体地，光纤夹具组件用于固定待测单模双纤，光开关连接待测单模双纤，光源发出的光经过光开关后从待测单模双纤的其中一根光纤中射出，射出的光经过透镜后，到达光束分析仪，光束分析仪对入射光进行光学参数的测量，并将测试的数据发送给计算模块计算光纤的模场直径。其中，光开关控制通过待测单模双纤光路的通或断，光纤夹具组件、透镜及伺服电机都安装在电机模组平台上，控制模块控制伺服电机带动电机模组按预设的路径运动。同时，控制模块也可以控制测试系统的进程，例如测试开始、暂停、终止等过程。电机模组和光束分析仪都安装在光学平台上，其中，光学平台是防震平台，以尽量减少外部震动对光路的干扰。测试工程中，待测单模双纤通过透镜后射出的光与光束分析仪在同一轴线上，目的是使光纤射出的发散光通过透镜准直后到达光束分析仪，使测试结果跟接近实际。实际使用中，透镜可以安装在模具内，再将安装有透镜的模具安装在电机模组平台上，待测光纤不同，选用的透镜规格也不相同。具体地，光束分析仪的具体型号可以采用PH00433(NS2-Ge/9/5-PRO)，测量参数具体包括：束腰大小、质心和峰的位置、椭圆率、偏心率、2D和3D光强分布等指标。实施本专利技术专利具有如下有益效果，测试系统通过控制模块控制伺服电动机移动待测单模双纤到预设位置，通过透镜及光束分析仪测试光学参数，并根据测试的光学参数通过计算模块计算单模双纤的模场直径，相比传统的人工测量，待测单模双纤的定位准确，实现了自动化测试及计算，减少了人工的不确定因素影响，从而实现高效率、低成本的测试，同时稳定性好。优选地，所述光束分析仪通过固定夹具安装在所述光学防震平台上。优选地，所述固定夹具上安装有位移调节部件。具体地，光束分析仪通过光斑机固定夹具安装在光学防震平台上，光束分析仪安装在光斑机固定夹具上，光斑机固定夹具固定在光学防震平台上。光斑机固定夹具包括一个三维调节架和若干个固定夹具组件，可以实现上下、前后、左右六个方向不同位移的调节，调节完成后再固定。因此，光束分析仪通过光斑机固定夹具既可以起固定作用，又可以实现微调，以满足测试要求。优选地，所述光纤夹具组件包括若干个光纤夹具单元。具体地，所述光纤夹具组件包括若干个光纤夹具单元，光纤夹具单元用来固定单模双纤尾纤，若干个光纤夹具单元以一定的间隔均匀分布在料盘夹具上，料盘夹具上同时配置有与光纤夹具单元相同数量的透镜，每个光纤夹具单元与对应的透镜的轴线距离相同，并且在透镜的焦距范围内。料盘夹具固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，包括：光源，用于为待测光纤提供入射光源；光开关，用于控制光路的通断；测试平台，用于移动待测光纤到预设位置，包括伺服电机、电机模组平台、透镜、光纤夹具组件及光学平台，所述伺服电机、所述透镜及所述光纤夹具组件均安装在所述电机模组平台上，所述透镜安装在所述光纤夹具组件与所述光束分析仪之间，所述电机模组平台安装在光学平台上；控制模块，用于控制所述伺服电机运动；光束分析仪，用于测试入射光的光学参数；计算模块，用于根据所述光学参数计算光纤模场直径；所述光源发出的光耦合进入所述光开关的一端，所述光开关的另一端连接待测光纤，所述控制模块连接所述伺服电机，所述计算模块连接所述光束分析仪，所述光束分析仪安装在所述光学平台上。

【技术特征摘要】
1.一种单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，包括：光源，用于为待测光纤提供入射光源；光开关，用于控制光路的通断；测试平台，用于移动待测光纤到预设位置，包括伺服电机、电机模组平台、透镜、光纤夹具组件及光学平台，所述伺服电机、所述透镜及所述光纤夹具组件均安装在所述电机模组平台上，所述透镜安装在所述光纤夹具组件与所述光束分析仪之间，所述电机模组平台安装在光学平台上；控制模块，用于控制所述伺服电机运动；光束分析仪，用于测试入射光的光学参数；计算模块，用于根据所述光学参数计算光纤模场直径；所述光源发出的光耦合进入所述光开关的一端，所述光开关的另一端连接待测光纤，所述控制模块连接所述伺服电机，所述计算模块连接所述光束分析仪，所述光束分析仪安装在所述光学平台上。2.根据权利要求1所述的单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，所述光束分析仪通过固定夹具安装在所述光学平台上。3.根据权利要求2所述的单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，所述固定夹具上安装有位移调节部件。4.根据权利要求1所述的单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，所述光纤夹具组件包括若干个光纤夹具单元。5.根据权利要求1所述的单模双纤光纤模场的测试系统，其特征在于，还包括适配器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩源，智健，严安全，杜永建，
申请(专利权)人：广州奥鑫通讯设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44