一种光纤数值孔径的测量装置的制作方法

本实用新型属于光纤技术领域，涉及一种测量装置，具体涉及一种光纤数值孔径的测量装置。

背景技术：

光纤激光器近些年来发展迅猛，由于光纤激光器具有转换效率高、光束质量好以及结构紧凑等优点而被军事、光通信、科研、工业加工及医疗等领域广泛应用。在光纤激光器中的核心光器件就是掺杂光纤以及与之配套的无源光纤及传能光纤。

数值孔径是光纤的一个重要的光学参数，数值孔径的物理含义为光学器件传输光能力的大小，而对于光纤来说，表示光纤接收光辐射的能力。它决定了光纤对光接收角度及输出时的发散角度，而数值孔径是由于不同材料的相对折射率差值所决定。

在实际使用中，采用折射近场法测量数值孔径所需要的设备成本非常高；而采用远场光强分布法的设备却只能针对单模光纤或多模光纤，无法测量大模场双包层光纤。因此，针对现有技术中的不足，有必要提供一种针对光纤激光器的光纤数值孔径的测量装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、测试快速、结果准确客观、成本低廉的光纤数值孔径的测量装置，可以对常规单模光纤、多模光纤、双包层光纤、传能光纤以及其他光纤尺寸较大的数值孔径进行测量。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种光纤数值孔径的测量装置，其特征在于，光源1通过激光注入装置2由待测光纤3的输入端注入，所述待测光纤3的输出端设置有调节装置4，所述光源1注入待测光纤3后通过所述调节装置4输出投射于白屏5上形成光斑，所述白屏5垂直设置于旋转盘6上，所述待测光纤3的输出端的垂直投影位于所述旋转盘6圆心处。

进一步的，所述激光注入装置2包括耦合透镜20、五维调整架21和光纤夹具22，所述耦合透镜20设置于所述五维调整架21上方，所述待测光纤3的输入端设置于所述光纤夹具22上。

进一步的，所述激光注入装置2为光纤适配器。

进一步的，所述调节装置4为光纤夹具。

进一步的，所述旋转盘6的旋转角度为360°。

进一步的，所述待测光纤3的输出端与所述白屏5之间的距离≥10cm。

进一步的，所述白屏5上设置有垂直于旋转盘6的标线。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：

1、本实用新型可以快速准确的对双包层光纤的包层数值孔径及纤芯数值孔径进行测量，测量结果客观的反映了双包层光纤的纤芯与包层、包层与涂层的折射率差值，将光纤的材料性能与光学性能参数联系在一起，通过角度测量的方法，降低了一个维度的不确定度，从而提高了测量精度。

2、本实用新型操作简易、测试快速、结果准确客观、成本低廉，可以对常规单模光纤、多模光纤、无源/有源双包层光纤、传能光纤等进行测量，该装置可以解决现有技术难以测量光纤尺寸较大的数值孔径的问题。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型待测光纤发散角示意图；

图4为实用新型角度测量装置测量光斑发散角示意图。

图中：

1：光源 10:光斑 2：激光注入装置 20：耦合透镜

21：五维调整架 22：光纤夹具 3：待测光纤

4：调节装置 5：白屏 6：旋转盘

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型优选实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例二的结构示意图。

本实用新型采用的光源1的波段为红光激光、绿光激光或者红外激光光源，功率在1毫瓦到1瓦之间，光源1通过激光注入装置2由待测光纤3的输入端注入并在待测光纤3内传播。注入的方式可以采用两种方式，优选实施例一是采用耦合透镜与五维调整架相组合作为激光注入装置，如图1所示，激光注入装置包括耦合透镜20、五维调整架21和光纤夹具22，待测光纤3的输入端面切割平整，水平放置于光纤夹具22上，切割端面垂直于水平面，为了使光源发出的激光更充分的注入待测光纤，耦合透镜20设置于五维调整架21上方，通过五维调整架21调节输出光斑的位置和方向，使激光的焦点落在注入光纤端面附近，从而提高注入激光的能量；优选实施例二是采用光纤适配器作为激光注入装置，如图2所示，将待测光纤3的输入端插入插针，使待测光纤的一端变为FC连接器头，然后将它插入手持式激光笔，使激光注入到光纤内。

在待测光纤3的另一端为输出端，设置有调节装置4，如图3所示，光源1注入待测光纤3后由输出端输出投射于白屏5上形成光斑10，如图2所示，白屏5垂直设置于旋转盘6上，调节装置4可优选为光纤夹具，光纤夹具水平放置在旋转盘6上，手动调整位置，使待测光纤3输出端面的垂直投影位置落于旋转盘6的圆心，并使输出端光纤平行于旋转盘6放置。在旋转盘6圆心的上方可放置显微镜，以便观察光纤端面是否与圆心重合。并且待测光纤3的输出端与白屏5的距离不小于10cm。白屏5上有一垂直于旋转盘的刻线，旋转盘6的旋转角度为360°，旋转精度不低于0.5度。

该测量装置的使用方法为，转动旋转盘，使白屏上刻线与屏上光斑的一侧相切，如图4所示，记录下此时角度测量旋转盘上的指针读数θ₁，再次转动旋转盘使白屏上刻线与光斑另一侧相切并记录下指针读数θ₂，带入公式中，得到包层数值孔径NA。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。