用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，所述装置包括光纤样品模块、可调磁力夹持模块、双目视觉系统模块、同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块，其中：所述光纤样品模块包括第一光纤样品和第二光纤样品；所述光纤可调磁力夹持模块包括第一可调磁力夹具和第二可调磁力夹具；所述同轴调节与对准模块包括第一同轴调节与对准模块和第二同轴调节与对准模块；所述双目视觉系统模块、第二同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块固定在大理石台上。该装置可以实现光纤的极低应力夹持和精密同轴对准，具有夹持应力低、对准精度高、适用范围广等优点，可用于偏振消光比测试仪器标定领域。于偏振消光比测试仪器标定领域。于偏振消光比测试仪器标定领域。

【技术实现步骤摘要】
用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置


[0001]本专利技术属于测试计量领域，涉及一种光纤低应力夹持与对准装置，具体涉及一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置。

技术介绍

[0002]偏振光学器件是构造高精度光学测量与传感系统的重要组成部分，其中偏振器件的消光比是评价器件性能的重要参数，也是决定光学测量精度和传感系统灵敏度的关键。因此，偏振光学器件的消光比的测试和评价与高精度光学测量和传感系统的发展息息相关。而为了提升超高偏振消光比测量系统测量结果的准确性，需要对测量仪器进行标定，所以能够可控的产生超高偏振消光比是必要条件。传统方法如旋转偏振片法受限于偏振片材料属性，最高只能发生50dB的偏振消光比，无法产生超高偏振消光比。而保偏光纤因其独特的波导结构，可以产生70dB以上的超高偏振消光比。但由于外界挤压等应力会在保偏光纤中引入串扰，导致偏振消光比降低，因此需要开发一种极低应力的夹持方法夹持保偏光纤。
[0003]2018年，宋立等人公开了一种光纤夹持装置(CN209256753U)，采用磁铁提供夹紧力来夹持光纤，但是夹紧力较大并且不可控，会损伤光纤。2019年，陈磊等人公开了一种光纤夹持装置以及光纤检测装置(CN211627406U)，采用螺纹杆驱动两个夹体夹持光纤，能够有效固定光纤，但是不能低应力夹持光纤。同年，赵亮等人公开了一种光纤定位夹持装置(CN212095985U)，利用吸气孔在吸气槽通入负压，将光纤吸附，提高了装夹光纤的效率，但是光纤能够轴向自由移。2019年，张明达等人公开了一种光纤夹持装置(CN210968571U)，利用一个转动件和一个固定件通过螺栓来调整光纤通孔的尺寸的同时，利用螺栓夹紧光纤，虽然能够让不同孔径的光纤通过夹具，但是也没有考虑低应力夹持光纤的问题。可以看出，目前的光纤夹持装置没有考虑在给光纤施加极低应力的同时能够夹紧光纤来保证可控偏振消光比的发生。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，该装置可以实现光纤的极低应力夹持和精密同轴对准，具有夹持应力低、对准精度高、适用范围广等优点，可用于偏振消光比测试仪器标定领域。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，包括光纤样品模块、可调磁力夹持模块、双目视觉系统模块、同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块，其中：
[0007]所述光纤样品模块包括结构相同的第一光纤样品和第二光纤样品；
[0008]所述光纤可调磁力夹持模块包括结构相同的第一可调磁力夹具和第二可调磁力夹具；
[0009]所述同轴调节与对准模块包括第一同轴调节与对准模块和第二同轴调节与对准
模块，第一同轴调节与对准模块和第二同轴调节与对准模块均具有俯仰、偏摆、水平、垂直和前后五维调节功能；
[0010]所述第一光纤样品夹持在第一可调磁力夹具上，第一可调磁力夹具安装在第一同轴调节与对准模块上，第一同轴调节与对准模块安装在角度旋转与测量模块上；
[0011]所述第二光纤样品夹持在第二可调磁力夹具上，第二可调磁力夹具安装在第二同轴调节与对准模块上；
[0012]所述双目视觉系统模块从水平和垂直两个方向观察第一光纤样品和第二光纤样品的对准状态；
[0013]所述双目视觉系统模块、第二同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块固定在大理石台上。
[0014]相比于现有技术，本专利技术具有如下优点：
[0015]1、利用双层玻璃管粘接保偏光纤制作低应力光纤样品，可调磁力夹具夹持光纤样品外层玻璃管，能够隔离夹持应力对光纤的影响，进而实现保偏光纤的极低应力夹持，维持保偏光纤自身的低串扰特性，确保超高偏振消光比的产生。
[0016]2、本专利技术设计的低应力光纤样品的双层玻璃管结构灵活，配合可调磁力夹具能够实现不同类型不同直径光纤的低应力夹持，应用范围广泛。
[0017]3、本专利技术通过光纤五维位置的精密调节和对准状态的实时观察实现光纤的同轴对准，通过角度旋转与测量模块对光纤进行精密同轴旋转，实现超大范围偏振消光比的可控发生。
[0018]4、本专利技术的装置包括光纤对准所需的精密调整机构和辅助观察机构，对准位置调节精度高，易于操控，易于维护，可靠性高。
附图说明
[0019]图1是整体装置图；
[0020]图2是光纤样品图；
[0021]图3是低应力夹持装置图；
[0022]图4是双目视觉对准装置图；
[0023]图5是同轴调节对准装置图；
[0024]图6是角度旋转与测量装置图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。
[0026]本专利技术提供了一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，其设计思想是首先制作自身低应力可夹持的光纤样品，其次利用精密螺纹高精度调整夹具的压脚和基座的角度，利用磁力使夹具低应力夹持光纤样品，然后利用同轴调节与对准装置调节光纤样品对准状态，同时利用显微镜双目视觉观察装置对光纤样品对准状态精确观察，辅助对准。如图1
‑
图6所示，所述装置包括光纤样品模块8、可调磁力夹持模块9、双目视觉系
统模块10、同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块，其中：
[0027]1)光纤样品模块8包括第一光纤样品81和第二光纤样品82；光纤可调磁力夹持模块9包括第一可调磁力夹具91和第二可调磁力夹具92；同轴调节与对准模块包括第一同轴调节与对准模块11和第二同轴调节与对准模块12。第一可调磁力夹具91对第一光纤样品81进行夹持固定，并安装在第一同轴调节与对准模块11上，三者作为一个整体共同安装固定于角度旋转与测量模块上；第二可调磁力夹具92对第二光纤样品82进行夹持固定，两者作为一个整体共同安装在第二同轴调节与对准模块12上；双目视觉系统模块10、第二同轴调节与对准模块12、角度旋转与测量模块固定在大理石台7上。
[0028]2)第一光纤样品81由保偏光纤811、第一细玻璃管812、第二细玻璃管813和粗玻璃管814组成。第一细玻璃管812和第二细玻璃管813的内直径略大于保偏光纤811的直径，外直径略小于粗玻璃管814的内径；第一细玻璃管812和第二细玻璃管813间距3mm粘接到保偏光纤811外侧，要保证粘胶时，固定后的胶体不互相粘连，粗玻璃管814居中粘接到第一细玻璃管812和第二细玻璃管813的外侧，使用软硅胶进行粘接；第一细玻璃管812与保偏光纤811的第一细玻璃管粘胶处A8121、第一细玻璃管粘胶处B8122以及第二细玻璃管813与保偏光纤811的第二细玻璃管粘胶处C8131和第二细玻璃管粘胶处D8132处均涂抹有粘胶，可将二者固定在保偏光纤811上；第一细本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，其特征在于所述装置包括光纤样品模块、可调磁力夹持模块、双目视觉系统模块、同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块，其中：所述光纤样品模块包括结构相同的第一光纤样品和第二光纤样品；所述光纤可调磁力夹持模块包括结构相同的第一可调磁力夹具和第二可调磁力夹具；所述同轴调节与对准模块包括第一同轴调节与对准模块和第二同轴调节与对准模块，第一同轴调节与对准模块和第二同轴调节与对准模块均具有俯仰、偏摆、水平、垂直和前后五维调节功能；所述第一光纤样品夹持在第一可调磁力夹具上，第一可调磁力夹具安装在第一同轴调节与对准模块上，第一同轴调节与对准模块安装在角度旋转与测量模块上；所述第二光纤样品夹持在第二可调磁力夹具上，第二可调磁力夹具安装在第二同轴调节与对准模块上；所述双目视觉系统模块从水平和垂直两个方向观察第一光纤样品和第二光纤样品的对准状态；所述双目视觉系统模块、第二同轴调节与对准模块、角度旋转与测量模块固定在大理石台上。2.根据权利要求1所述的用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，其特征在于所述第一光纤样品由保偏光纤、第一细玻璃管、第二细玻璃管和粗玻璃管组成，第一细玻璃管和第二细玻璃管间距3mm粘接到保偏光纤外侧，粗玻璃管居中粘接到第一细玻璃管和第二细玻璃管的外侧，第二光纤样品与第一光纤样品结构相同。3.根据权利要求1所述的用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，其特征在于所述第一磁力夹具由精密螺纹旋钮、基座、上磁铁、硅胶垫片、压脚、下磁铁组成，基座上设置有转轴固定孔、V形固定槽、下磁铁固定孔、精密螺纹顶丝槽口、基座固定轴以及过纤孔；压脚包括压脚固定孔、硅胶垫片固定孔位、上磁铁固定孔、精密螺纹通孔；第一光纤样品放在V型固定槽中且尾纤通过过纤孔，硅胶垫片粘连在硅胶垫片固定孔位中，压脚通过压脚固定孔和转轴固定孔配合安装在基座上；精密螺纹旋钮安装在精密螺纹通孔中，当压脚扣合时，精密螺纹旋钮前端能够顶在精密螺纹顶丝槽口，硅胶垫片压持在第一光纤样品上；上磁铁安装在上磁铁固定孔中，下磁铁安装在下磁铁固定孔中，上磁铁与下磁铁通过磁力为基座和压脚之间提供夹紧力；基座固定轴安装在第一同轴调节与对准模块上。4.根据权利要求1所述的用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对准装置，其特征在于所述第一同轴调节与对准模块包括第一五维调节架、第一调节架转接板；第一五维调节架固定在第一调节架转接板上，第一可调磁力夹具对第一光纤样品进行夹持固定，并安装在第一五维调节架上，第一五维调节架可调节第一光纤样品81的俯仰、水平、偏摆、前后以及垂直状态；第二同轴调节与对准模块包括第二五维调节架、第二调节架转接板、精密位移滑台以及精密升降台；精密位移滑台由位移导轨、位移滑块以及位移调节旋钮组成；精密升降台由升降台面、升降台底座以及升降调节旋钮组成；第二五维调节架固定在第二调节架转接板，第二可调磁力夹具对第二光纤样品进行夹持固定，并安装在第二五维调节架上，第二五维调节架可调节第二光纤样品的俯仰、水平、偏摆、前后以及垂直状态；第二调节架转接板与位移滑块连接；位移滑块放置在位移导轨上，通过调节位移调节旋钮实现第
二五维调节架水平方向移动，控制两侧光纤的间距；位移导轨固定在升降台面上，升降台面通过升降调节旋钮进行第二五维调节架垂直方向移动，升降台面通过升降台底座固定在大理石平台上。5.根据权利要求1所述的用于超高偏振消光比发生的光纤低应力夹持与对...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑勇贵，赵轩，祝海波，李心锘，钱彦，党凡阳，杨军，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：