[發明專利]一種光纖準直器的快速對光耦合裝置和快速對光耦合方法

有效

• 申請號: 202210826511.3
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115185042B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 岳世海;朱勇;葛增偉;蓋立君;陸曉晨;殷學技;徐冰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: G02B6/32
• 分類號: G02B6/32;G02B6/42
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;簡丹

1.一種光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，包括：

光器件固定平臺，位于所述光纖準直器的快速對光耦合裝置的中間，用于承載光器件；

輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架，位于所述光器件固定平臺的兩側，各設有用于固定或釋放準直器的準直器夾具；

輸入端準直器，設置在所述輸入端準直器調節架的準直器夾具上，通過光纖連接激光光源；

接收端準直器，設置在所述接收端準直器調節架的準直器夾具上，通過光纖連接激光光源，或者連接光功率計；

輸入端準直器對應的感光屏和接收端準直器對應的感光屏，位于所述輸入端準直器調節架或所述接收端準直器調節架的對面，用于標定從所述輸入端準直器或所述接收端準直器發出的光在其上形成的光斑位置；

光學平臺，位于所述光纖準直器的快速對光耦合裝置下部并用于承載所述光器件固定平臺、輸入端準直器調節架、接收端準直器調節架、輸入端準直器、接收端準直器、輸入端準直器對應的感光屏、接收端準直器對應的感光屏。

2.根據權利要求1所述的光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，所述輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架布置成左端輸入、右端接收，或是右端輸入、左端接收，或是上端輸入、下端接收，或是下端輸入、上端接收。

3.根據權利要求1所述的光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，所述輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架具有上下方向、左右方向和前后方向三個維度的調節自由度。

4.根據權利要求3所述的光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，所述輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架的三個維度的調節自由度通過刻度定位或是標記調節桿的位置進行定位。

5.根據權利要求3所述的光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，所述輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架還具有水平方向傾角調節自由度和垂直方向傾角調節自由度。

6.根據權利要求1所述的光纖準直器的快速對光耦合裝置，其特征在于，所述輸入端準直器對應的感光屏和接收端準直器對應的感光屏為針對可見光的普通遮光板或是針對非可見光用對應感光波段的感光板或感光片。

7.一種光纖準直器的快速對光耦合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1），在如權利要求1-6任一項所述的光纖準直器快速對光耦合裝置上用傳統直接調節五維調節架的方法，將兩只準直器對準光；

步驟（2），從器件平臺取下光器件，將輸入端準直器連接的光纖與激光光源連接，在放置于輸入端準直器對面的感光屏上用可視化記號標定好從輸入端準直器發出的光在感光屏上形成的光斑位置，同時保持輸入端準直器調節架位置不動，分別標定好輸入端準直器調節架在上下、前后、左右的三維坐標位置；

步驟（3），將接收端準直器連接的光纖與激光光源連接，在放置于接收端準直器對面的感光屏上用可視化記號標定好從接收端準直器發出的光在感光屏上形成的光斑位置，同時保持接收端準直器調節架位置不動，分別標定好接收端準直器調節架在上下、前后、左右的三維坐標位置；

步驟（4），重新放置并固定一對光纖準直器于調節架的準直器夾具上，將兩根準直器光纖連接激光光源，將輸入端準直器調節架與接收端準直器調節架的上下、前后、左右的三維坐標位置調至步驟（2）和步驟（3）所標定的三維坐標位置處；

步驟（5），分別觀察輸入端準直器與接收端準直器的輸出光在對應感光屏上形成的光斑位置，并通過調節準直器調節架水平傾角以及垂直傾角調節桿，分別將輸入端準直器與接收端準直器發出的光在對應感光屏上形成的光斑位置調至與步驟（2）和步驟（3）所標定的光斑位置，完成光斑定位；

步驟（6），將接收端準直器光纖與激光光源斷開，并將光纖尾端切平后接入光功率計探頭；

步驟（7），將光器件固定在光器件平臺上，使光器件處于工作狀態，調整光器件與輸入端準直器調節架和接收端準直器調節架的相對位置使所需要的耦合光束路徑暢通；

步驟（8），調節接收端準直器前后調節桿，調至接收端光功率計開始有光信號至信號最大，并進一步通過前后調節與水平傾角調節相結合將光信號調至最大；

步驟（9），調節接收端準直器上下調節桿，調至接收端光功率計開始有光信號至信號最大，并進一步通過上下調節與垂直傾角調節相結合將光信號調至最大；

步驟（10），不斷重復步驟（8）和步驟（9）直至將接收端光功率調至最大，在此基礎上調整輸入端準直器與光器件、接收端準直器的相對位置，將耦合光功率調至最大值，完成對光過程，再根據準直器耦合固定工藝要求將輸入端準直器與接收端準直器進行固定完成光器件對光耦合生產操作工藝，然后取下耦合好準直器的光器件；

步驟（11），耦合下一個光器件，只需重復上述步驟（3）~步驟（10）即可完成光器件的對光耦合。