[發(fā)明專利]實現(xiàn)光纖與石英端帽的對準裝置及對準方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011089671.1
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112099144B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海波;吳夢浩;何兵;雷雨;周軍;漆云鳳;袁志軍;葉韌;朱兆歡
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255;G02B6/245;G02B6/42
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種實現(xiàn)光纖與石英端帽對準的裝置，其特征在于，包含下述部件：

半導(dǎo)體激光器(1)，用于產(chǎn)生激光，且激光中心波長處于光電探測器(2)的響應(yīng)范圍內(nèi)，通過法蘭連接與光纖耦合器(3)相連；

光電探測器(2)，用于探測從端帽端面反射回光纖(5)的激光的強度大小，通過法蘭連接與光纖耦合器(3)相連；

光纖耦合器(3)，2合1光纖耦合器，使經(jīng)端帽端面反射回光纖(5)的激光被光電探測器(2)接收，通過光纖熔接與包層光剝離器(4)相連；

包層光剝離器(4)，對在光纖(5)包層中傳輸?shù)墓膺M行剝離，包括半導(dǎo)體激光器(1)出射的激光和經(jīng)端帽端面反射回光纖(5)的激光，通過光纖熔接與光纖(5)相連；

光纖(5)，具有彎曲段，且與端帽(10)熔接的端面具有楔角α，使出射激光發(fā)生偏折；

三維平移臺(6)，光纖(5)通過夾具固定在三維平移臺(6)上，實現(xiàn)光纖(5)的平移；

CCD1(7)和CCD2(8)，兩個CCD相互垂直放置，且兩者成像方向均垂直于光纖光軸，實現(xiàn)光纖(5)和端帽(10)的粗對準；

五維調(diào)節(jié)臺(9)，端帽(10)通過夾具固定在五維調(diào)節(jié)臺(9)上，實現(xiàn)端帽(10)的平移以及二維角度調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置實現(xiàn)光纖與石英端帽對準的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

①使用測量工具測量出光纖端面的楔角α，并對光纖端面楔角方向進行標記，可使楔角方向處于水平或是豎直方向，便于確定調(diào)節(jié)端帽(10)偏轉(zhuǎn)θ角的方向和大小；

②調(diào)節(jié)三維平移臺(6)和五維調(diào)節(jié)臺(9)，通過CCD1(7)和CCD2(8)組成的圖像檢測系統(tǒng)實現(xiàn)光纖與石英端帽的粗對準；

③半導(dǎo)體激光器(1)發(fā)出的激光經(jīng)光纖耦合器(3)、包層光剝離器(4)和一段彎曲光纖后從光纖纖芯出射，光纖端面的楔角α使出射光發(fā)生偏折；

④計算光纖(5)出射光線的偏折角度θ，公式如下：

θ＝(n₁-n₂)α/n₂，

其中，n₁為纖芯折射率，n₂為空氣折射率，α為光纖端面的楔角；

⑤調(diào)節(jié)五維調(diào)節(jié)臺(9)使端帽端面與偏折光線相垂直，這樣經(jīng)端帽端面反射進入光纖(5)的反射光最強，使光電探測器(2)處于最大值；

⑥再依據(jù)光纖端面的楔角方向，調(diào)節(jié)端帽(10)逆著偏折方向偏轉(zhuǎn)θ角度，即實現(xiàn)光纖(5)與石英端帽(10)的對準。