光纤光场分布检测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光纤光场分布实时检测与显示装置，同时也适合半导体激光光束参数的测试，属于激光光场测试技术领域。其技术方案的要点在于引入变像管在本仪器中。变像管具有较大探测面积，更换不同波段的变像管附件能够方便地拓展光谱接收范围，不失真的获得人眼能够直接观测的图像。本方案中可以得到两次可观测图像，在变像管输出端得到光束截面全视场角显示的第一次直接成像。再由ＣＣＤ相机拍摄，输入计算机处理，由显示器显示第二次成像。它是在一个轴线上依次放入被测光源夹具及垂直水平倾角微调整架、待测光源、光衰减系统、变像管、ＣＣＤ相机，采集的图像信号送入计算机处理，完成光纤的数值孔径、光束轮廓和光功率以及半导体激光器的光功率分布图象，品质因数，能量参数测试与显示，尤其适合光纤耦合过程的在线检测。当增加光学系统顺序置于光衰减系统与变像管之间时，完成半导体激光腔面光场分布（近场）信息的观测，尤其适合记录激光器件灾变过程。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤光场分布实时检测与显示装置，同时也适合半导体激光 光束参数的测试，属于激光光场测试

技术介绍
目前，公知的光纤分析仪都是表征光的角辐射强度的仪器。例如国外生产的 FiberAlyzer光纤分析仪，整个系统包括一个独立的操作控制台、一个光纤包，可以连接外 部的VGA显示屏，采用探测器或CCD相机直接对光纤端口的激光扫描探测，在显示屏上得到 光纤数值孔径、光束轮廓和光功率。通常这种探测器的探测面积较小，在实施探测中，由于 光束接收角度的限制，不方便探测；对于加入光学透镜扩展接收面积的光纤分析仪，则引入 了像差，光束产生的畸变存在不确定性，影响到图像测试效果。
技术实现思路
为了克服现有的光纤分析仪存在的不足，本技术提供一种光纤光场分布实时 检测与显示仪装置，引入了变像管。变像管具有较大探测面积，更换不同波段的变像管附件 能够方便地拓展光谱接收范围，不失真的获得人眼能够直接观测的图像。在本技术方 案中可以得到两次可观测图像，在变像管输出端得到光束截面全视场角显示的第一次直接 成像。再由C⑶相机拍摄，输入计算机处理，由显示器显示第二次成像。在计算机程序控制 下电动平移台移动，可以截取光束不同位置的图像，经计算机处理可以得到光纤的数值孔 径、光束轮廓和光功率。用于半导体激光器件测量时，还可以得到半导体激光的近、远场功 率分布、品质因数等。用于半导体激光与光纤耦合时，根据显示的耦合光功率和光场分布图 像的对称情况，得到最佳耦合效果。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是将激光光束投射到变像管接收 面上，变像管以1 1的比例，不失真的将探测激光转换为可见光，在变像管输出端面实时 显示，完成第一次直接成像。再由CCD相机拍摄变像管输出面上光场分布输入到计算机处 理，实现第二次成像。软件系统控制电动平移台，设定步进方向、步长、步数、滞留时间，可获 得不同位置的图像。图像数据传输给计算机，计算机图像处理程序根据实测光斑运算出图 像包含的信息，并拟合出二维、三维曲线，实时给出测量参数并显示。在上述方案基础上，在半导体激光腔面与变像管接收面之间，加入光学系统，可以 得到激光器腔面光场分布(近场)信息。观测器件发光区域尺寸形状与激射状态，配合器 件老化试验，定时截取图像，记录器件灾变过程，用于器件质量评估。光学系统的下方配有 一维微调机构，用于调整成像效果，此微调系统也可以放置于被测光源夹具下方，同样可以 实现调整成像效果的目的。本技术的有益效果是，可测量光纤与激光器光场参数，具有大面积非对称激 光保真实时显示功能；选用不同波段的变像管，提高普通CCD相机的光谱接收范围；观测光 场分布图与光功率示数，可以清晰的观测到光纤与激光器耦合情况，快速与直观地实现耦合工作；对半导体激光器腔面光场实时观测，可以记录器件的灾变过程。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的结构图。 图中1.底座，2. CXD相机，3.变像管，4.高压电源，5.光学系统，6.光衰减系统，7.被测光 源夹具及垂直水平倾角微调整架，8.电机，9电动平移台，10.光学系统可移除支架，11.手 动平移台。具体实施方式实施方式一在图1中，被测光源夹具(7)中包含光纤接头或激光器插座，将光纤 或激光器接入，经过光衰减系统(6)，将光纤端面激光束或半导体激光光束投射到变像管 (3)接收面上，变像管(3)将探测激光转换为可见光，CCD相机⑵拍摄变像管⑶的图像， CCD相机(2)、变像管(3)、高压电源(4)安装在电动平移台(9)上，平移台(9)在计算机 程序控制下，定步长移动，获得光源不同距离的图像，并将图像数据传输给计算机处理，得 到光纤的数值孔径、光束轮廓和光功率，还可以得到半导体激光的远场功率分布图、品质因 数、能量等，经显示屏实时显示。光衰减系统(6)可以重复放置在光路的不同位置。被测光 源夹具(7)设计成标准光纤与半导体激光器封装形式，激光器管脚有驱动电源插座，光纤 与激光器可选择测量。实施方式二 在图1中，被测光源夹具(7)中包含激光器插座，将半导体激光器接 入，经过光衰减系统(6)，通过光学系统(5)，将半导体激光器腔面激光近场成像到变像管 (3)接收面上，变像管(3)将探测激光转换为可见光，CCD相机⑵拍摄变像管(3)的图像， CCD相机(2)、变像管(3)、高压电源(4)安装在电动平移台(9)上，调整光学系统(5)焦距， 使之成像清晰，在计算机程序控制下，定时截取图像，得到激光器腔面激光近场分布信息， 经计算机处理送显示屏实时显示。权利要求一种光纤光场分布检测仪，在一个轴线上依次放入被测光源夹具及垂直水平倾角微调整架(7)、光衰减系统(6)、光学系统(5)、CCD相机(2)，图像送至计算机处理显示，其特征是变像管(3)放置于CCD相机(2)之前。2.根据权利要求1所述的一种光纤光场分布检测仪，其特征是电动平移台(9)上放 置高压电源(4)、变像管(3)、CCD相机(2)，电动平移台在计算机控制下设定方向、步长、步 数、滞留时间。3.根据权利要求1所述的一种光纤光场分布检测仪，其特征是被测光源夹具设计成 可适用各种标准光纤与半导体激光器封装形式，激光器管脚有驱动电源插座，光纤与激光 器可选择测量。4.根据权利要求1所述的一种光纤光场分布检测仪，其特征是光学系统可移除支架 (10)下方的一维微调机构放置在被测光源夹具及垂直水平倾角微调整架(7)下方。专利摘要本技术涉及一种光纤光场分布实时检测与显示装置，同时也适合半导体激光光束参数的测试，属于激光光场测试
其技术方案的要点在于引入变像管在本仪器中。变像管具有较大探测面积，更换不同波段的变像管附件能够方便地拓展光谱接收范围，不失真的获得人眼能够直接观测的图像。本方案中可以得到两次可观测图像，在变像管输出端得到光束截面全视场角显示的第一次直接成像。再由CCD相机拍摄，输入计算机处理，由显示器显示第二次成像。它是在一个轴线上依次放入被测光源夹具及垂直水平倾角微调整架、待测光源、光衰减系统、变像管、CCD相机，采集的图像信号送入计算机处理，完成光纤的数值孔径、光束轮廓和光功率以及半导体激光器的光功率分布图象，品质因数，能量参数测试与显示，尤其适合光纤耦合过程的在线检测。当增加光学系统顺序置于光衰减系统与变像管之间时，完成半导体激光腔面光场分布(近场)信息的观测，尤其适合记录激光器件灾变过程。文档编号G01J1/42GK201569492SQ20092009363公开日2010年9月1日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日专利技术者候立峰, 冯源, 姜晓光, 王晓华, 王菲, 赵宇斯, 赵英杰, 郝永芹 申请人:长春理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤光场分布检测仪，在一个轴线上依次放入被测光源夹具及垂直水平倾角微调整架（７）、光衰减系统（６）、光学系统（５）、ＣＣＤ相机（２），图像送至计算机处理显示，其特征是：变像管（３）放置于ＣＣＤ相机（２）之前。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓华，赵英杰，王菲，冯源，候立峰，郝永芹，姜晓光，赵宇斯，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]