專利名稱：光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀的制作方法
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C⑶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(wèn)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(jiàn)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(guò)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(guò)程。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。 圖中1.底座，2. CXD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(guò)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(jiàn)光，CCD相機(jī)⑵拍攝變像管⑶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(guò)光衰減系統(tǒng)(6)，通過(guò)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(jiàn)光，CCD相機(jī)⑵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。
權(quán)利要求一種光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀，在一個(gè)軸線上依次放入被測(cè)光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架(7)、光衰減系統(tǒng)(6)、光學(xué)系統(tǒng)(5)、CCD相機(jī)(2)，圖像送至計(jì)算機(jī)處理顯示，其特征是變像管(3)放置于CCD相機(jī)(2)之前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀，其特征是電動(dòng)平移臺(tái)(9)上放 置高壓電源(4)、變像管(3)、CCD相機(jī)(2)，電動(dòng)平移臺(tái)在計(jì)算機(jī)控制下設(shè)定方向、步長(zhǎng)、步 數(shù)、滯留時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀，其特征是被測(cè)光源夾具設(shè)計(jì)成 可適用各種標(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場(chǎng)分布檢測(cè)儀，其特征是光學(xué)系統(tǒng)可移除支架 (10)下方的一維微調(diào)機(jī)構(gòu)放置在被測(cè)光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架(7)下方。
專利摘要本實(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。其技術(shù)方案的要點(diǎn)在于引入變像管在本儀器中。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。本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。它是在一個(gè)軸線上依次放入被測(cè)光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架、待測(cè)光源、光衰減系統(tǒng)、變像管、CCD相機(jī)，采集的圖像信號(hào)送入計(jì)算機(jī)處理，完成光纖的數(shù)值孔徑、光束輪廓和光功率以及半導(dǎo)體激光器的光功率分布圖象，品質(zhì)因數(shù)，能量參數(shù)測(cè)試與顯示，尤其適合光纖耦合過(guò)程的在線檢測(cè)。當(dāng)增加光學(xué)系統(tǒng)順序置于光衰減系統(tǒng)與變像管之間時(shí)，完成半導(dǎo)體激光腔面光場(chǎng)分布(近場(chǎng))信息的觀測(cè)，尤其適合記錄激光器件災(zāi)變過(guò)程。
文檔編號(hào)G01J1/42GK201569492SQ20092009363
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者候立峰, 馮源, 姜曉光, 王曉華, 王菲, 趙宇斯, 趙英杰, 郝永芹 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)