[實用新型]數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置

有效

• 申請號: 201320032781.3
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN203203780U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 張淑琴;陳亮;楊潤光;金尚忠;楊琳;吳軍法;徐珍寶;張林波;徐強;毛世挺
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型屬于光學技術領域，具體涉及一種數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置。

背景技術

光纖面板是一種新型的傳遞光和圖象信息的元件,在象增強器和微光攝象管中作為窗口和禍合元件得到了廣泛應用。它是由大量具有導光特性的極細的玻璃絲在高溫高壓下熔合而成的面陣。為了有效地傳遞光和圖象信息,要求光學纖維面板具有盡可能大的集光能力,數值孔徑就是表征光學纖維面板集光能力的重要參數。因此，對光纖面板數值孔徑的測量顯得至關重要。國際上規定:用漫射光照射光纖面板,測童其各個角度下的透過率,當透過率下降到軸向最大透過率的某一百分比(通常為50?%)時,所對應的角度規定為光纖面板的數值孔徑角,其正弦值為數值孔徑?NA，當前技術裝置中，雖有測量光纖面板數值孔徑的實驗裝置，但操作繁瑣，測試數據需手工處理，效率低，重復性差，精度不易得到保證并且存在電路復雜、功能較少、測試結果不能保存在裝置內、不能直觀的反應數值孔徑與投射率的關系等問題。光纖面板數值孔徑可以在折光儀上分別測出芯料和皮料的折射率,根據????????????????????????????????????????????????進行計算，但由于端面反射，纖維結構的缺陷等因素，計算結果不夠準確。通常采用實際測量來確定光纖面板的數值孔徑。

實用新型內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置，包括光源模塊、漫射光模塊、光電倍增管采集模塊和數據處理模塊，待測光纖模塊設置在漫射光模塊和光電倍增管采集模塊之間。

進一步的，所述光源模塊包括光源和聚光鏡。

進一步的，所述漫射光模塊包括積分球和移動臺。

進一步的，所述光電倍增管采集模塊包括光電倍增管。

進一步的，所述數據處理模塊包括單片機和計算機，所述單片機和計算機串口連接。

進一步的，所述單片機是內置有AD電路的單片機。

與傳統裝置相比，本實用新型具備以下幾個特點：

1、能夠通過計算機控制光電倍增管實現對光子數的自動采集；?

2、能夠根據給定的光子通過率測出相應的數值孔徑；

3、能夠通過數值孔徑（NA）和透射率的相應的曲線，直觀的顯示待測樣品的數值孔徑和透射率的對應關系；

4、能夠進行數據庫的操作，保存相應的數據；

5、能夠實現打印和保存數值孔徑（NA）與透射率對應關系曲線圖。

附圖說明

圖1為本實用新型的數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型的數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置包括光源模塊、漫射光模塊、光電倍增管采集模塊和數據處理模塊。

所述光源模塊包括光源1和聚光鏡2，光源1采用的是溴鎢燈，溴鎢燈是可見－近紅外波段的理想光源可對物質進行吸收光譜和熒光光譜分析，再用高穩定度、高精度的800mA穩流源給光源供電，使光源輸出光的強度與色溫穩定，以保證測量的準確性與穩定性。利用投射率大于85%、焦距為1cm的SK.02-SKLM透鏡將光線集中射向漫射光模塊。

漫射光模塊包括積分球3和移動臺4，球分球3采用具有高反射性內表面，將光源1經聚光鏡2聚焦后射來的光均勻漫射，積分球3固定在可以橫縱移動的移動臺4上。移動臺4利用步進電機控制，使用計算機能發出信號控制移動臺4移動，以便控制積分球3能投射出不同角度的光，并增強了該設備的自動化能力，使該設備操作更加快捷、并提高效率。

光電倍增管采集模塊包括光電倍增管5，通過轉動相應的漫射積分球3采集到不同角度的光通過準直管之后到達光電倍增管5的光子數，經過對不同的角度以及角度對應的光子數的數目的采集，實現相應的數值孔徑和透射率的對應關系。在有限的區域內，可以測量待測光纖面板6的以中心任意角度的數值孔徑與透射率的對應曲線。光電倍增管5是將光子數轉換成電信號的元件，可以采集0到100?0000?0000的光子數，滿足該設備的需要。

數據處理模塊包括單片機7和計算機8，本測量裝置利用WT56F216單片機作轉換裝置，使計算機8可以控制光電倍增管5的實時采集和控制積分球的移動臺3的轉動。WT56F216單片機內置AD轉換器，精簡了電路結構，提高了測量的穩定性。WT56F216與計算機串口連接通信，使計算機能實時對光纖面板數值孔徑裝置進行控制。

本實用新型的數字式測量光纖面板數值孔徑的測量裝置工作流程如下：