[發(fā)明專利]一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置和快速對(duì)光耦合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210826511.3
• 申請(qǐng)日: 2022-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115185042B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳世海;朱勇;葛增偉;蓋立君;陸曉晨;殷學(xué)技;徐冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): G02B6/32
• 分類號(hào): G02B6/32;G02B6/42
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;簡(jiǎn)丹

本發(fā)明提供一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置，包括：光學(xué)平臺(tái)、光器件固定平臺(tái)、輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架和接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架、輸入端準(zhǔn)直器和接收端準(zhǔn)直器、輸入端準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)的感光屏和接收端準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)的感光屏。本發(fā)明還提供一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合方法。本發(fā)明提供的一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置和快速對(duì)光耦合方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作方便的特點(diǎn)，適用于光功能器件特別是對(duì)光束傳播方向產(chǎn)生作用的光器件耦合生產(chǎn)，極大地降低生產(chǎn)對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴程度，且穩(wěn)定、高效、低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖準(zhǔn)直器對(duì)光耦合領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置和快速對(duì)光耦合方法。

背景技術(shù)

自二十世紀(jì)六十年代人類發(fā)明光纖以及光纖激光器以來(lái)，光纖耦合光器件在光通訊、激光雷達(dá)、激光雕刻與加工、光纖制導(dǎo)乃至未來(lái)的量子通訊等領(lǐng)域當(dāng)中都有十分廣泛的應(yīng)用。在諸多光纖激光應(yīng)用中，經(jīng)常需要在光路中連接一種乃至多種光器件，例如波分復(fù)用器(WDM)、聲光調(diào)制器(AOM)、電光調(diào)制器(EOM)等，這些光器件的連接一般是通過(guò)光纖連接的兩只準(zhǔn)直器對(duì)光耦合實(shí)現(xiàn)。常規(guī)光器件的準(zhǔn)直器對(duì)光耦合，特別是使光傳播路徑發(fā)生變化的光器件的對(duì)光耦合，例如聲光調(diào)制器和電光調(diào)制器，大多數(shù)采用手動(dòng)裝置在五維調(diào)節(jié)維度下進(jìn)行大范圍隨機(jī)調(diào)節(jié)對(duì)光，生產(chǎn)效率低且嚴(yán)重依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)豐富程度，極大地制約了這些器件在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。

光纖準(zhǔn)直器是由單模尾纖和自聚焦透鏡經(jīng)過(guò)精確定位而成，而由于尾纖端面與透鏡端面的傾斜，光纖準(zhǔn)直器的出射光束與透鏡軸線存在一定夾角，這個(gè)夾角稱之為光纖準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度。此外，在固定光纖準(zhǔn)直器的實(shí)際空間中，光纖準(zhǔn)直器的透鏡空間位置除了上下、前后、左右三個(gè)維度外，還存在水平傾斜角度和垂直傾斜角度共計(jì)五個(gè)維度會(huì)對(duì)對(duì)出射的光束空間位置產(chǎn)生影響。因此，結(jié)合光纖準(zhǔn)直器的點(diǎn)精度影響與光纖準(zhǔn)直器的五維空間影響，且常規(guī)光纖準(zhǔn)直器的光斑直徑都非常小，采用常規(guī)大范圍五維隨機(jī)調(diào)節(jié)的對(duì)光方式過(guò)程繁瑣且效率低下。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN107367794A提供一種光纖準(zhǔn)直器的耦合找光方法，該方法僅適用于光路無(wú)偏轉(zhuǎn)且需要反復(fù)多次，多點(diǎn)位動(dòng)態(tài)找光，過(guò)程復(fù)雜繁瑣且效率不高。因此，發(fā)明一種操作和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低的準(zhǔn)直器快速對(duì)光耦合裝置及方法十分重要且迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置和快速對(duì)光耦合方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作方便的特點(diǎn)，適用于光功能器件特別是對(duì)光束傳播方向產(chǎn)生作用的光器件耦合生產(chǎn)，極大地降低生產(chǎn)對(duì)人員經(jīng)驗(yàn)的依賴程度，且穩(wěn)定、高效、低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種光纖準(zhǔn)直器的快速對(duì)光耦合裝置，包括：

光學(xué)平臺(tái)，用于承載所述光纖準(zhǔn)直器快速對(duì)光耦合裝置的其它部件；

光器件固定平臺(tái)，位于所述光學(xué)平臺(tái)的中間，用于承載光器件；

輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架和接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架，位于所述光器件固定平臺(tái)的兩側(cè)，各設(shè)有用于固定或釋放準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直器夾具；

輸入端準(zhǔn)直器，設(shè)置在所述輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架的準(zhǔn)直器夾具上，通過(guò)光纖連接激光光源；

接收端準(zhǔn)直器，設(shè)置在所述接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架的準(zhǔn)直器夾具上，通過(guò)光纖連接激光光源，或者連接光功率計(jì)；

輸入端準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)的感光屏和接收端準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)的感光屏，位于所述輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架或所述接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架的對(duì)面，用于標(biāo)定從所述輸入端準(zhǔn)直器或所述接收端準(zhǔn)直器發(fā)出的光在其上形成的光斑位置。

較佳地，所述輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架和接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)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。

較佳地，所述輸入端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架和接收端準(zhǔn)直器調(diào)節(jié)架具有上下方向、左右方向和前后方向三個(gè)維度的調(diào)節(jié)自由度。