[實(shí)用新型]光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920093634.0
• 申請(qǐng)日: 2009-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN201569492U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉華;趙英杰;王菲;馮源;候立峰;郝永芹;姜曉光;趙宇斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纖光場(chǎng)分布實(shí)時(shí)檢測(cè)與顯示裝置，同時(shí)也適合半導(dǎo)體激光光束參數(shù)的測(cè)試，屬于激光光場(chǎng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，公知的光纖分析儀都是表征光的角輻射強(qiáng)度的儀器。例如國(guó)外生產(chǎn)的FiberAlyzer光纖分析儀，整個(gè)系統(tǒng)包括一個(gè)獨(dú)立的操作控制臺(tái)、一個(gè)光纖包，可以連接外部的VGA顯示屏，采用探測(cè)器或CCD相機(jī)直接對(duì)光纖端口的激光掃描探測(cè)，在顯示屏上得到光纖數(shù)值孔徑、光束輪廓和光功率。通常這種探測(cè)器的探測(cè)面積較小，在實(shí)施探測(cè)中，由于光束接收角度的限制，不方便探測(cè)；對(duì)于加入光學(xué)透鏡擴(kuò)展接收面積的光纖分析儀，則引入了像差，光束產(chǎn)生的畸變存在不確定性，影響到圖像測(cè)試效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的光纖分析儀存在的不足，本實(shí)用新型提供一種光纖光場(chǎng)分布實(shí)時(shí)檢測(cè)與顯示儀裝置，引入了變像管。變像管具有較大探測(cè)面積，更換不同波段的變像管附件能夠方便地拓展光譜接收范圍，不失真的獲得人眼能夠直接觀測(cè)的圖像。在本實(shí)用新型方案中可以得到兩次可觀測(cè)圖像，在變像管輸出端得到光束截面全視場(chǎng)角顯示的第一次直接成像。再由CCD相機(jī)拍攝，輸入計(jì)算機(jī)處理，由顯示器顯示第二次成像。在計(jì)算機(jī)程序控制下電動(dòng)平移臺(tái)移動(dòng)，可以截取光束不同位置的圖像，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理可以得到光纖的數(shù)值孔徑、光束輪廓和光功率。用于半導(dǎo)體激光器件測(cè)量時(shí)，還可以得到半導(dǎo)體激光的近、遠(yuǎn)場(chǎng)功率分布、品質(zhì)因數(shù)等。用于半導(dǎo)體激光與光纖耦合時(shí)，根據(jù)顯示的耦合光功率和光場(chǎng)分布圖像的對(duì)稱情況，得到最佳耦合效果。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：將激光光束投射到變像管接收面上，變像管以1∶1的比例，不失真的將探測(cè)激光轉(zhuǎn)換為可見光，在變像管輸出端面實(shí)時(shí)顯示，完成第一次直接成像。再由CCD相機(jī)拍攝變像管輸出面上光場(chǎng)分布輸入到計(jì)算機(jī)處理，實(shí)現(xiàn)第二次成像。軟件系統(tǒng)控制電動(dòng)平移臺(tái)，設(shè)定步進(jìn)方向、步長(zhǎng)、步數(shù)、滯留時(shí)間，可獲得不同位置的圖像。圖像數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)圖像處理程序根據(jù)實(shí)測(cè)光斑運(yùn)算出圖像包含的信息，并擬合出二維、三維曲線，實(shí)時(shí)給出測(cè)量參數(shù)并顯示。

在上述方案基礎(chǔ)上，在半導(dǎo)體激光腔面與變像管接收面之間，加入光學(xué)系統(tǒng)，可以得到激光器腔面光場(chǎng)分布(近場(chǎng))信息。觀測(cè)器件發(fā)光區(qū)域尺寸形狀與激射狀態(tài)，配合器件老化試驗(yàn)，定時(shí)截取圖像，記錄器件災(zāi)變過程，用于器件質(zhì)量評(píng)估。光學(xué)系統(tǒng)的下方配有一維微調(diào)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整成像效果，此微調(diào)系統(tǒng)也可以放置于被測(cè)光源夾具下方，同樣可以實(shí)現(xiàn)調(diào)整成像效果的目的。

本實(shí)用新型的有益效果是，可測(cè)量光纖與激光器光場(chǎng)參數(shù)，具有大面積非對(duì)稱激光保真實(shí)時(shí)顯示功能；選用不同波段的變像管，提高普通CCD相機(jī)的光譜接收范圍；觀測(cè)光場(chǎng)分布圖與光功率示數(shù)，可以清晰的觀測(cè)到光纖與激光器耦合情況，快速與直觀地實(shí)現(xiàn)耦合工作；對(duì)半導(dǎo)體激光器腔面光場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)，可以記錄器件的災(zāi)變過程。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中1.底座，2.CCD相機(jī)，3.變像管，4.高壓電源，5.光學(xué)系統(tǒng)，6.光衰減系統(tǒng)，7.被測(cè)光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架，8.電機(jī)，9電動(dòng)平移臺(tái)，10.光學(xué)系統(tǒng)可移除支架，11.手動(dòng)平移臺(tái)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一：在圖1中，被測(cè)光源夾具(7)中包含光纖接頭或激光器插座，將光纖或激光器接入，經(jīng)過光衰減系統(tǒng)(6)，將光纖端面激光束或半導(dǎo)體激光光束投射到變像管(3)接收面上，變像管(3)將探測(cè)激光轉(zhuǎn)換為可見光，CCD相機(jī)(2)拍攝變像管(3)的圖像，CCD相機(jī)(2)、變像管(3)、高壓電源(4)安裝在電動(dòng)平移臺(tái)(9)上，平移臺(tái)(9)在計(jì)算機(jī)程序控制下，定步長(zhǎng)移動(dòng)，獲得光源不同距離的圖像，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)處理，得到光纖的數(shù)值孔徑、光束輪廓和光功率，還可以得到半導(dǎo)體激光的遠(yuǎn)場(chǎng)功率分布圖、品質(zhì)因數(shù)、能量等，經(jīng)顯示屏實(shí)時(shí)顯示。光衰減系統(tǒng)(6)可以重復(fù)放置在光路的不同位置。被測(cè)光源夾具(7)設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)光纖與半導(dǎo)體激光器封裝形式，激光器管腳有驅(qū)動(dòng)電源插座，光纖與激光器可選擇測(cè)量。

實(shí)施方式二：在圖1中，被測(cè)光源夾具(7)中包含激光器插座，將半導(dǎo)體激光器接入，經(jīng)過光衰減系統(tǒng)(6)，通過光學(xué)系統(tǒng)(5)，將半導(dǎo)體激光器腔面激光近場(chǎng)成像到變像管(3)接收面上，變像管(3)將探測(cè)激光轉(zhuǎn)換為可見光，CCD相機(jī)(2)拍攝變像管(3)的圖像，CCD相機(jī)(2)、變像管(3)、高壓電源(4)安裝在電動(dòng)平移臺(tái)(9)上，調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)(5)焦距，使之成像清晰，在計(jì)算機(jī)程序控制下，定時(shí)截取圖像，得到激光器腔面激光近場(chǎng)分布信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理送顯示屏實(shí)時(shí)顯示。