单模宽带双光纤准直器调试系统及其方法与流程

文档序号:11152656阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的调试系统包括依次放置的光源、调节架、待调试的单模宽带双光纤准直器和光斑机,其中,所述的待调试的单模宽带双光纤准直器包括单模双光纤尾纤、透镜和外封管,所述的单模双光纤尾纤可移动的安装于所述的调试系统的一调节平台上,所述的透镜粘接在所述的外封管一端,并通过该外封管固定安装于该调节平台上,且所述的透镜与所述的单模宽带双光纤尾纤在同一直线上,所述的光斑机包括一探头,该探头可移动的安装于所述的待调试的单模宽带双光纤准直器透镜端,且所述的光斑机还与一计算机相连接,该计算机中内置一光斑机软件。

2.根据权利要求1所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的调节架包括一五维调节架和一一维调节架,该五维调节架包括一X-Y-Z方向单轴位移调整台和一所述的调节平台,该调节平台为一二维调节架,所述的一维调节架通过所述的二维调节架与该五维调节架相连接,且所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台通过其上的Y轴旋钮、Z轴旋钮和X轴旋钮进行上下、左右、前后方向单轴线性位置的调整,所述的二维调节架上通过置于其上的俯仰角旋钮进行上下方向和前后方向倾斜角的调整,所述的单模双光纤尾纤通过所述的一维调节架可移动的安装在所述的调试系统二维调节架上。

3.根据权利要求1所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的单模双光纤尾纤和所述的透镜两者相邻的端面均为8度面,所述的单模双光纤尾纤的8度面的高点和低点分别对应所述的透镜的8度面的低点和高点,且所述的单模双光纤尾纤和所述的透镜的8度面均覆有与该单模宽带双光纤准直器的工作波长相匹配的增透膜。

4.根据权利要求3所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的单模双光纤尾纤包括两根并行设置的光纤,且所述的两根光纤的纤芯连线与所述的单模双光纤尾纤8度面的高低连线垂直。

5.根据权利要求1所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的光源为一FP-LD激光光源,且该FP-LD激光光源具有一个或是两个输出端口,并为一单一波长的FP-LD激光光源,所述的FP-LD激光光源的波长为1550nm,且当该FP-LD激光光源为只有一个输出端口的FP-LD激光光源,可通过一3dB 1×2光纤耦合器模块实现两个端口的输出,所述的光斑机为一Phonton NanoScan光斑机,所述的计算机中内置的光斑机软件为NanoScan v2光斑机软件。

6.根据权利要求1所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,所述的单模宽带双光纤准直器一端连接有一光纤适配器,所述的光源一端连接有一光纤连接器,所述的光纤适配器通过一法兰盘与所述的光纤连接器相连接,用以实现所述的单模宽带双光纤准直器和所述的光源的连接。

7.根据权利要求1所述的单模宽带双光纤准直器调试系统,其特征在于,探头通过一可以进行单轴线性调整的滑台可移动的安装于所述的待调试的单模宽带双光纤准直器的透镜端,且所述的探头表面有一与该探头轴线的方向垂直的X1轴和与该X1轴垂直的Y2轴,且所述的X1轴和Y2轴的方向上各设置有一等宽的窄缝,所述探头的轴线方向、所述的滑台单轴线性调整的方向、所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台左右调整的方向互相平行,且所述的X1轴和所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台前后调整的方向保持平行,所述的Y2轴和所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台上下调整的方向保持平行。

8.一种基于权利要求1至7中任一项所述的调试系统实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的探头的轴线方向与水平面平行,且该探头与所述的待调试的单模宽带双光纤准直器处于同一直线上,所述的调试系统通过该探头表面的探测面探测所述的待调试的单模宽带双光纤准直器传输出来的双光束的横截面光强分布情况和空间位置情况,所述的探头的探测面设置有一与该探头轴线方向垂直的X1轴和与该X1轴垂直的Y2轴,所述的X1轴和Y2轴的方向上各设置有一等宽的窄缝,所述的光斑机软件包括一光束点监控窗口、一13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口和一高斯光束的图像显示窗口,其中所述的光束点监控窗口用以设置中心点,并监控光束点位置和光束偏转角,所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口用以监控光束点大小和坐标位置,所述的高斯光束的图像显示窗口用以监控光束的高斯光束拟合程度和高斯光束生成的光束点的坐标位置,且所述的方法包括以下步骤:

(1)所述的光源、光斑机和计算机上电,用户将所述的待调试的单模宽带双光纤准直器安装到所述的调节架上,且所述的待调试的单模宽带双光纤准直器中的两根光纤的纤芯连线与所述的X1轴平行;

(2)用户根据所述的光斑机探头表面的探测面上的中心确定所述的光斑机软件中光束点监控窗口的中心点和中心点周围的中心区域;

(3)用户通过所述的光斑机软件对所述的待调的单模宽带双光纤准直器的调试情况进行监控,且根据所述的调试情况对所述的待调的单模宽带双光纤准直器进行调试。

9.根据权利要求8所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中的用户根据所述的光斑机探头表面的探测面上的中心确定所述的光斑机软件中光束点监控窗口的中心点和中心点周围的中心区域具体为:

用户设置所述的光束点监控窗口的中心点为所述的光斑机探头表面的探测面中的X1轴向窄缝和Y2轴向窄缝的交点或是附近一点,该光束点监控窗口的监控范围为所述的中心点周围的中心区域。

10.根据权利要求8所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的步骤(3)之前还有一步骤:

用户将待调的单模宽带双光纤准直器更换为一0度角单模单光纤准直器,用以校准所述的光斑机的探头和所述的调节架之间的垂直度,并通过所述的光束点监控窗口对所述的光源通过所述的0度角单模单光纤准直器形成的单个光束的光束偏转角进行观察,如果所述的光束偏转角在0至0.5度之间,则所述的光斑机的探头和所述的调节架之间的垂直度合格,否则所述的光斑机的探头和所述的调节架之间的垂直度不合格,用户对两者之间的垂直度进行调试。

11.根据权利要求8所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的待调试的单模双光纤尾纤包括两根并行设置的光纤,所述的透镜和所述的单模双光纤尾纤均包括有8度面,且所述的透镜和所述的单模双光纤尾纤的8度面相邻,所述的光束点监控窗口中设有一坐标系,其横轴和纵轴分别为X轴和Y轴,且所述的X轴与所述的光斑机的探头表面的X1轴平行,所述的Y轴与所述的光斑机的探头表面的Y2轴平行,所述的调节架包括一五维调节架和一一维调节架,该五维调节架包括一X-Y-Z方向单轴位移调整台和一二维调节架,所述的一维调节架通过所述的二维调节架与该五维调节架相连接,且所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台通过其上的Y轴旋钮、Z轴旋钮和X轴旋钮进行上下、左右、前后方向单轴线性位置的调整,所述的二维调节架上通过其上的俯仰角旋钮进行上下方向和前后方向倾斜角的调整,所述的单模双光纤尾纤通过所述的一维调节架可移动的安装在所述的调试系统中,所述的透镜粘接在一外封管一端,并通过所述的外封管固定在所述的二维调节架上,所述的步骤(3)中用户通过所述的光斑机软件对所述的待调试的单模宽带双光纤准直器的调试情况进行监控并调试具体为:

用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点在所述的光束点监控窗口中的位置朝向情况获取当前所述的透镜的8度面的高点和低点的朝向情况并根据需要进行调试;

用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点在所述的光束点监控窗中口的对称情况获取当前所述的单模双光纤尾纤中的双芯连线的方向与所述的X1轴平行情况并根据需要进行调试;

用户通过调整所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台的X和Y轴旋钮单轴线性地调整所述的光源通过所述的调试中单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点的坐标位置,并监控所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口中的光束点大小的变化情况以判断所述的光斑机的是否异常并根据需要进行调试;

用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束偏转角大小获取所述的待调试的单模宽带双光纤准直器的透镜、单模双光纤尾纤和玻璃管的情况并根据需要进行调试;

用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器所形成的两个光束的光束点的大小和坐标位置判断当前所述的调试中单模宽带双光纤准直器的透镜、单模双光纤尾纤的间隙情况并根据需要进行调试;

用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器所形成的两个光束的光束点的交叉距离判断所述的光斑机的当前工作距离是否合格并根据需要进行调试;

用户通过监控所述的光源先后通过所述的调试中单模宽带双光纤准直器和所述的光斑机的探头表面的X1轴向窄缝和Y2轴向窄缝所形成的高斯光束的变形程度和坐标位置判断所述的透镜和单模双光纤尾纤的原材料的情况并根据需要进行调试。

12.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点在所述的光束点监控窗口中的位置朝向情况和对称情况获取当前所述的透镜的8度面的高点和低点的朝向情况和所述的单模双光纤尾纤中的双芯连线的方向与所述的X1轴平行情况并调试具体为:

用户通过所述的光束点监控窗口监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点关于该光束点监控窗口中的X轴的位置关系和关于Y轴的对称情况获取当前所述的透镜的8度面的高点和低点的朝向情况和所述的单模双光纤尾纤中的双芯连线的方向与所述的X1轴平行情况,如果所述的两个光束点在该光束点监控窗口中的X轴上方,则所述的透镜的8度面的高点在上、低点在下,如果所述的两个光束点在该光束点监控窗口中的X轴下方,则所述的透镜的8度面的高点在下、低点在上;如果所述的两个光束点不关于该光束点监控窗口中Y轴对称,则当前所述的单模双光纤尾纤中的双芯连线的方向不与所述的X1轴平行,用户可调试所述的单模双光纤尾纤使所述的两个光束点关于该光束点监控窗口中的Y轴对称。

13.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,用户通过所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台的X和Y轴旋钮单轴线性地改动所述的光源通过所述的调试中单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束点的坐标位置,监控所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口中的光束点大小的变化情况判断所述的光斑机的异常情况具体为:

用户通过所述的X-Y-Z方向单轴位移调整台的X和Y轴旋钮单轴线性地调整所述的光源通过所述的调试中单模宽带双光纤准直器后形成的两个光束的光束点的坐标位置,所述的光束点监控窗口显示该坐标位置的改动量,所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口中显示的光束点大小,用户根据光束点在以所述的中心点为圆心、650um为半径的半圆弧和所述的光束点监控窗口中的X轴组成半圆内的大小变化量是否超过15um判断所述的光斑机是否正常工作,如果不超过,则判断所述的光斑机正常工作,否则所述的光斑机异常。

14.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束偏转角获取所述的待调试的单模宽带双光纤准直器的透镜、单模双光纤尾纤和玻璃管的情况并调试具体为:

用户通过所述的光束点监控窗口对所述的光源通过所述的调试中的单模宽带双光纤准直器形成的两个光束的光束偏转角进行观察,并判断两个光束的光束偏转角是否超过该调试中的单模宽带双光纤准直器的理论光束偏转角阈值,如果不超过,则当前的所述的单模双光纤尾纤和透镜的平面端抛光角度大小及抛光角度公差、直径大小和直径的公差、其与所述的玻璃管的内径大小和内径的公差均合格,否则需要替换所述的单模双光纤尾纤或所述的透镜,并进行调试。

15.根据权利要求14所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的理论光束偏转角阈值由所述的单模双光纤尾纤和透镜的抛光角度8度面决定。

16.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,所述的单模双光纤尾纤通过一安装在其下的一维调节架调试其与所述的透镜之间的间隙,且所述的一维调节架安装在所述的二维调节架上,用户通过监控所述的光源通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器所形成的两个光束的光束点的大小和坐标位置判断当前所述的调试中单模宽带双光纤准直器的透镜、单模双光纤尾纤的间隙情况并进行调试具体为:

用户通过所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口获取该光束点的大小和坐标位置,判断该光束点的大小与坐标位置通该待调试的单模宽带双光纤准直器对应的光束点理想大小和坐标位置相符合,并通过所述的一维调节架调试所述的单模双光纤尾纤和所述的透镜的间隙,以调节该待调试的单模宽带双光纤准直器的光束点的大小与坐标位置使符合要求。

17.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,用户通过监控光束点交叉距离判断所述的光斑机的当前工作距离是否合格并调试具体为:

用户通过观察所述的13.5%的光束点大小和坐标位置的数据显示窗口显示的所述的两个光束的坐标位置获取该两个光束的交叉距离,并将该交叉距离与该光斑机在当前工作距离时对应的理论交叉距离进行比较,如果该交叉距离与所述的理论交叉距离的绝对值大于一定值,则用户判断所述的光斑机的当前工作距离不合格,并根据需要进行调试;否则用户判定所述的光斑机的当前工作距离合格。

18.根据权利要求11所述的实现单模宽带双光纤准直器调试的方法,其特征在于,用户通过监控所述的光源先后通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器和所述的X1轴向窄缝和Y2轴向窄缝所形成的高斯光束的变形程度和坐标位置判断所述的透镜和单模双光纤尾纤的原材料的情况具体为:

用户通过所述的高斯光束的图像显示窗口获取所述的光源先后通过所述的待调试的单模宽带双光纤准直器后和所述的X1轴向窄缝和Y2轴向窄缝形成的高斯光束的图像,并根据该高斯光束的变形程度和坐标位置判断所述的透镜和所述的单模双光纤尾纤是否存在原材料问题。

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