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單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法與流程

文檔序號(hào):11152656閱讀:1215來源:國知局
單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法與制造工藝

本發(fā)明涉及單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器制作方法領(lǐng)域,尤其涉及單模寬帶裝光纖準(zhǔn)直器的調(diào)試技術(shù),具體是指一種單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法。



背景技術(shù):

目前常見的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的制作方法一般是用相應(yīng)波長范圍的反射鏡放置在按某一波長點(diǎn)計(jì)算的透鏡的像方焦點(diǎn)處或是某一距離處反射法調(diào)試;因?yàn)椴ǘ?260~1620nm是光通訊的常用波段,所以選取1310nm和1550nm雙波長點(diǎn)進(jìn)行調(diào)試監(jiān)控來滿足此寬帶要求。使用熔接機(jī)、切割刀和剝線鉗把待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器接入到光路中去,通過光功率計(jì)上的二個(gè)波長點(diǎn)的耦合插損顯示大小,并使用一維調(diào)節(jié)架來回調(diào)試透鏡和單模雙光纖尾纖之間的間隙,直至耦合插損都調(diào)制到二個(gè)波長點(diǎn)的要求的插損范圍。此方法影響耦合插損的因素太多,熔接機(jī)熔融損耗太大、光纖切割端面不良、透鏡端面臟或是透鏡偏心大,一維調(diào)節(jié)架調(diào)試不到位、焦距位置不對(duì)等都可能影響耦合插損,導(dǎo)致調(diào)試緩慢,新員工上手慢。常規(guī)的反射法調(diào)試的光路原理圖如圖1所示。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn),提供了一種操作方法簡便、調(diào)試結(jié)果一致性高、插損小、產(chǎn)量高的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法具體如下:

該單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng),其主要特點(diǎn)是,一種單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng),其特征在于,所述的調(diào)試系統(tǒng)包括依次放置的光源、調(diào)節(jié)架、待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和光斑機(jī),其中,所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器包括單模雙光纖尾纖、透鏡和外封管,所述的單模雙光纖尾纖可移動(dòng)的安裝于所述的調(diào)試系統(tǒng)的一調(diào)節(jié)平臺(tái)上,所述的透鏡粘接在所述的外封管一端,并通過該外封管固定安裝于該調(diào)節(jié)平臺(tái)上,且所述的透鏡與所述的單模寬帶雙光纖尾纖在同一直線上,所述的光斑機(jī)包括一探頭,該探頭可移動(dòng)的安裝于所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器透鏡端,且所述的光斑機(jī)還與一計(jì)算機(jī)相連接,該計(jì)算機(jī)中內(nèi)置一光斑機(jī)軟件。

較佳地,所述的調(diào)節(jié)架包括一五維調(diào)節(jié)架和一一維調(diào)節(jié)架,該五維調(diào)節(jié)架包括一X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)和一所述的調(diào)節(jié)平臺(tái),該調(diào)節(jié)平臺(tái)為一二維調(diào)節(jié)架,所述的一維調(diào)節(jié)架通過所述的二維調(diào)節(jié)架與該五維調(diào)節(jié)架相連接,且所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)通過其上的Y軸旋鈕、Z軸旋鈕和X軸旋鈕進(jìn)行上下、左右、前后方向單軸線性位置的調(diào)整,所述的二維調(diào)節(jié)架上通過置于其上的俯仰角旋鈕進(jìn)行上下方向和前后方向傾斜角的調(diào)整,所述的單模雙光纖尾纖通過所述的一維調(diào)節(jié)架可移動(dòng)的安裝在所述的二維調(diào)節(jié)架上。

較佳地,所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡兩者相鄰的端面均為8度面,所述的單模雙光纖尾纖的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述的透鏡的8度面的低點(diǎn)和高點(diǎn),且所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡的8度面均覆有與該單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的工作波長相匹配的增透膜。

更佳地,所述的單模雙光纖尾纖包括兩根并行設(shè)置的光纖,且所述的兩根光纖的纖芯連線與所述的單模雙光纖尾纖8度面的高低連線垂直。

較佳地,所述的光源為一FP-LD激光光源,且該FP-LD激光光源具有一個(gè)或是兩個(gè)輸出端口,并為一單一波長的FP-LD激光光源,所述的FP-LD激光光源的波長為1550nm,且當(dāng)該FP-LD激光光源為只有一個(gè)輸出端口的FP-LD激光光源,可通過一3dB 1×2光纖耦合器模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端口的輸出,所述的光斑機(jī)為一Phonton NanoScan光斑機(jī),所述的計(jì)算機(jī)中內(nèi)置的光斑機(jī)軟件為NanoScan v2光斑機(jī)軟件。

較佳地,所述的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器一端連接有一光纖適配器,所述的光源一端連接有一光纖連接器,所述的光纖適配器通過一法蘭盤與所述的光纖連接器相連接,用以實(shí)現(xiàn)所述的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和所述的光源的連接。

較佳地,探頭通過一可以進(jìn)行單軸線性調(diào)整的滑臺(tái)可移動(dòng)的安裝于所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡端,且所述的探頭的探測面有一與該探頭軸線的方向垂直的X1軸和與該X1軸垂直的Y2軸,且所述的X1軸和Y2軸的方向上各設(shè)置有一等寬的窄縫,所述探頭的軸線方向、所述的滑臺(tái)單軸線性調(diào)整的方向、所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)左右調(diào)整的方向互相平行,且所述的X1軸和所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)前后調(diào)整的方向保持平行,所述的Y2軸和所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)上下調(diào)整的方向保持平行。

以上所述的調(diào)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試的方法,其主要特點(diǎn)是,所述的探頭的軸線方向與水平面平行,且該探頭與所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器處于同一直線上,所述的調(diào)試系統(tǒng)通過該探頭表面的探測面探測所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器傳輸出來的雙光束的橫截面光強(qiáng)分布情況和空間位置情況,所述的探頭表面的探測面設(shè)置有一與該探頭軸線方向垂直的X1軸和與該X1軸垂直的Y2軸,所述的X1軸和Y2軸的方向上各設(shè)置有一等寬的窄縫,所述的光斑機(jī)軟件包括一光束點(diǎn)監(jiān)控窗口、一13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口和一高斯光束的圖像顯示窗口,其中所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口用以設(shè)置中心點(diǎn),并監(jiān)控光束點(diǎn)位置和光束偏轉(zhuǎn)角,所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口用以監(jiān)控光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置,所述的高斯光束的圖像顯示窗口用以監(jiān)控光束的高斯光束擬合程度和高斯光束生成的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,且所述的方法包括以下步驟:

(1)所述的光源、光斑機(jī)和計(jì)算機(jī)上電,用戶將所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器安裝到所述的調(diào)節(jié)架上,且所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器中的兩根光纖的纖芯連線與所述的X1軸平行;

(2)用戶根據(jù)所述的光斑機(jī)探頭表面的探測面上的中心確定所述的光斑機(jī)軟件中光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域;

(3)用戶通過所述的光斑機(jī)軟件對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的調(diào)試情況進(jìn)行監(jiān)控,且根據(jù)所述的調(diào)試情況對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器進(jìn)行調(diào)試。

較佳地,所述的步驟(2)中的用戶根據(jù)所述的光斑機(jī)探頭的探測面上的中心確定所述的光斑機(jī)軟件中光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域具體為:

用戶設(shè)置所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)為所述的光斑機(jī)探頭表面的探測面中的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫的交點(diǎn)或是附近一點(diǎn),該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的監(jiān)控范圍為所述的中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域。

較佳地,所述的步驟(3)之前還有一步驟:

用戶將待調(diào)的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器更換為一0度角單模單光纖準(zhǔn)直器,用以校準(zhǔn)所述的光斑機(jī)的探頭和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度,并通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口對(duì)所述的光源通過所述的0度角單模單光纖準(zhǔn)直器形成的單個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行觀察,如果所述的光束偏轉(zhuǎn)角在0至0.5度之間,則所述的光斑機(jī)的探頭和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度合格,否則所述的光斑機(jī)的探頭和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度不合格,用戶對(duì)兩者之間的垂直度進(jìn)行調(diào)試。

較佳地,所述的單模雙光纖尾纖包括兩根并行設(shè)置的光纖,所述的透鏡和所述的單模雙光纖尾纖均包括有8度面,且所述的透鏡和所述的單模雙光纖尾纖的8度面相鄰,所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中設(shè)有一坐標(biāo)系,其橫軸和縱軸分別為X軸和Y軸,且所述的X軸與所述的光斑機(jī)的探頭表面的X1軸平行,所述的Y軸與所述的光斑機(jī)的探頭表面的Y2軸平行,所述的調(diào)節(jié)架包括一五維調(diào)節(jié)架和一一維調(diào)節(jié)架,該五維調(diào)節(jié)架包括一X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)和一二維調(diào)節(jié)架,所述的一維調(diào)節(jié)架通過所述的二維調(diào)節(jié)架與該五維調(diào)節(jié)架相連接,且所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)通過其上的Y軸旋鈕、Z軸旋鈕和X軸旋鈕進(jìn)行上下、左右、前后方向單軸線性位置的調(diào)整,所述的二維調(diào)節(jié)架上通過其上的俯仰角旋鈕進(jìn)行上下方向和前后方向傾斜角的調(diào)整,所述的單模雙光纖尾纖通過所述的一維調(diào)節(jié)架可移動(dòng)的安裝在所述的調(diào)試系統(tǒng)中,所述的透鏡粘接在一外封管一端,并通過所述的外封管固定在所述的二維調(diào)節(jié)架上,所述的步驟(3)中用戶通過所述的光斑機(jī)軟件對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的調(diào)試情況進(jìn)行監(jiān)控并調(diào)試具體為:

用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的位置朝向情況獲取當(dāng)前所述的透鏡的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗中口的對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過調(diào)整所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地調(diào)整所述的光源通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,并監(jiān)控所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中的光束點(diǎn)大小的變化情況以判斷所述的光斑機(jī)的是否異常并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角大小獲取所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡、單模雙光纖尾纖和玻璃管的情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置判斷當(dāng)前所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡、單模雙光纖尾纖的間隙情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的交叉距離判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離是否合格并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源先后通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和所述的光斑機(jī)的探頭表面的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫所形成的高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡和單模雙光纖尾纖的原材料的情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試。

更佳地,用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的位置朝向情況和對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的透鏡的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況和所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況并調(diào)試具體為:

用戶通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸的位置關(guān)系和關(guān)于Y軸的對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的透鏡的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況和所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況,如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)在該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸上方,則所述的透鏡的8度面的高點(diǎn)在上、低點(diǎn)在下,如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)在該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸下方,則所述的透鏡的8度面的高點(diǎn)在下、低點(diǎn)在上;如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)不關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中Y軸對(duì)稱,則當(dāng)前所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向不與所述的X1軸平行,用戶可調(diào)試所述的單模雙光纖尾纖使所述的兩個(gè)光束點(diǎn)關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的Y軸對(duì)稱。

更佳地,用戶通過所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地改動(dòng)所述的光源通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,監(jiān)控所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中的光束點(diǎn)大小的變化情況判斷所述的光斑機(jī)的異常情況具體為:

用戶通過所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地調(diào)整所述的光源通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器后形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口顯示該坐標(biāo)位置的改動(dòng)量,所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中顯示的光束點(diǎn)大小,用戶根據(jù)光束點(diǎn)在以所述的中心點(diǎn)為圓心、650um為半徑的半圓弧和所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸組成半圓內(nèi)的大小變化量是否超過15um判斷所述的光斑機(jī)是否正常工作,如果不超過,則判斷所述的光斑機(jī)正常工作,否則所述的光斑機(jī)異常。

更佳地,用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角獲取所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡、單模雙光纖尾纖和玻璃管的情況并調(diào)試具體為:

用戶通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口對(duì)所述的光源通過所述的調(diào)試中的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行觀察,并判斷兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角是否超過該調(diào)試中的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的理論光束偏轉(zhuǎn)角閾值,如果不超過,則當(dāng)前的所述的單模雙光纖尾纖和透鏡的平面端拋光角度大小及拋光角度公差、直徑大小和直徑的公差、其與所述的玻璃管的內(nèi)徑大小和內(nèi)徑的公差均合格,否則需要替換所述的單模雙光纖尾纖或所述的透鏡,并進(jìn)行調(diào)試。

尤佳地,所述的理論光束偏轉(zhuǎn)角閾值由所述的單模雙光纖尾纖和透鏡的拋光角度8度面決定。

更佳地,所述的單模雙光纖尾纖通過一安裝在其下的一維調(diào)節(jié)架調(diào)試其與所述的透鏡之間的間隙,且所述的一維調(diào)節(jié)架安裝在所述的二維調(diào)節(jié)架上,用戶通過監(jiān)控所述的光源通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置判斷當(dāng)前所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡、單模雙光纖尾纖的間隙情況并進(jìn)行調(diào)試具體為:

用戶通過所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口獲取該光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置,判斷該光束點(diǎn)的大小與坐標(biāo)位置通該待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器對(duì)應(yīng)的光束點(diǎn)理想大小和坐標(biāo)位置相符合,并通過所述的一維調(diào)節(jié)架調(diào)試所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡的間隙,以調(diào)節(jié)該待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的光束點(diǎn)的大小與坐標(biāo)位置使符合要求。

更佳地,用戶通過監(jiān)控光束點(diǎn)交叉距離判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離是否合格并調(diào)試具體為:

用戶通過觀察所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口顯示的所述的兩個(gè)光束的坐標(biāo)位置獲取該兩個(gè)光束的交叉距離,并將該交叉距離與該光斑機(jī)在當(dāng)前工作距離時(shí)對(duì)應(yīng)的理論交叉距離進(jìn)行比較,如果該交叉距離與所述的理論交叉距離的絕對(duì)值大于一定值,則用戶判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離不合格,并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;否則用戶判定所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離合格。

更佳地,用戶通過監(jiān)控所述的光源先后通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和所述的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫所形成的高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡和單模雙光纖尾纖的原材料的情況具體為:

用戶通過所述的高斯光束的圖像顯示窗口獲取所述的光源先后通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器后和所述的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫形成的高斯光束的圖像,并根據(jù)該高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡和所述的單模雙光纖尾纖是否存在原材料問題。

采用本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法,由于其使用光斑機(jī)代替了反射鏡調(diào)試法,降低了光路的調(diào)試難度,又使用雙光束一起監(jiān)控調(diào)試光束點(diǎn)大小的方法,減小了調(diào)試時(shí)間,增添光束偏轉(zhuǎn)角控制和雙光束交叉距離控制,并對(duì)X軸和Y軸方向探測到的傾斜的高斯光束的光束點(diǎn)大小進(jìn)行計(jì)算,增加了調(diào)試精度。通過對(duì)高斯光束經(jīng)過拋光角度、透鏡和單模雙光纖尾纖之間的間隙、透鏡和工作距離的理論計(jì)算和反復(fù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果,得出光束點(diǎn)大小、透鏡和單模雙光纖尾纖等參數(shù)和公差允許范圍,使用光斑機(jī)、雙光束代替現(xiàn)有技術(shù)中的反射法調(diào)試,調(diào)試速度快,影響耦合插損的因素較反射法大大減少,調(diào)試方法操作簡便、調(diào)試結(jié)果一致性高、插損小,產(chǎn)量高,可廣泛應(yīng)用于光纖通訊領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的調(diào)試系統(tǒng)的組成示意圖

圖2為本發(fā)明的待調(diào)的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明的待調(diào)的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器安裝在一維調(diào)節(jié)架上時(shí)的示意圖

圖4為本發(fā)明的X-Z軸方向上的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器光路圖

圖5為本發(fā)明的Y-Z軸方向上的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器光路圖

圖6為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)的整體連接示意圖。

圖7為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)略去FP-LD 1550nm波長激光光源和計(jì)算機(jī)的連接關(guān)系的側(cè)視圖。

圖8為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)略去FP-LD 1550nm波長激光光源和計(jì)算機(jī)的連接關(guān)系的俯視圖。

圖9本發(fā)明的光斑機(jī)的探頭的探測面示意圖。

圖10為本發(fā)明的光斑機(jī)軟件窗口示意圖。

圖11為本發(fā)明的一種調(diào)節(jié)光斑機(jī)與五維調(diào)節(jié)架的垂直度的具體實(shí)施例中光斑機(jī)探頭的兩種工作距離的示意圖。

圖12為本發(fā)明的一種調(diào)節(jié)光斑機(jī)與五維調(diào)節(jié)架的垂直度的具體實(shí)施例中的光束點(diǎn)的位置示意圖。

圖13為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)的一種具體實(shí)施例中光斑機(jī)的工作距離的示意圖。

圖14為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)的一種具體實(shí)施例中的光斑機(jī)軟件界面示意圖。

圖15為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)的一種具體實(shí)施例中的光斑機(jī)軟件界面示意圖。

圖16為本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)的一種具體實(shí)施例中的光斑機(jī)軟件界面示意圖。

附圖標(biāo)記

1 計(jì)算機(jī)

2 探頭

3 待調(diào)的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器

4 光源

5 法蘭盤

6 透鏡

7 五維調(diào)節(jié)架

8 二維調(diào)節(jié)架

9 一維調(diào)節(jié)架

10 導(dǎo)桿

11 滑臺(tái)

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。

請參閱圖2、圖6、圖7和圖8,一種單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng),包括依次放置的光源、調(diào)節(jié)架、待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和光斑機(jī),其中,所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器包括單模雙光纖尾纖、透鏡和外封管,所述的單模雙光纖尾纖可移動(dòng)的安裝于所述的調(diào)試系統(tǒng)的一調(diào)節(jié)平臺(tái)上,所述的透鏡粘接在所述的外封管一端,并通過該外封管固定安裝于該調(diào)節(jié)平臺(tái)上,且所述的透鏡與所述的單模寬帶雙光纖尾纖在同一直線上,所述的光斑機(jī)包括一探頭,該探頭可移動(dòng)的安裝于所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器透鏡端,且所述的光斑機(jī)還與一計(jì)算機(jī)相連接,該計(jì)算機(jī)中內(nèi)置一光斑機(jī)軟件。

請參閱圖3和圖7,所述的調(diào)節(jié)架包括一五維調(diào)節(jié)架和一一維調(diào)節(jié)架,該五維調(diào)節(jié)架包括一X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)和一所述的調(diào)節(jié)平臺(tái),該調(diào)節(jié)平臺(tái)為一二維調(diào)節(jié)架,所述的一維調(diào)節(jié)架通過所述的二維調(diào)節(jié)架與該五維調(diào)節(jié)架相連接,且所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)通過其上的Y軸旋鈕、Z軸旋鈕和X軸旋鈕進(jìn)行上下、左右、前后方向單軸線性位置的調(diào)整,所述的二維調(diào)節(jié)架上通過置于其上的俯仰角旋鈕進(jìn)行上下方向和前后方向傾斜角的調(diào)整,所述的單模雙光纖尾纖通過所述的一維調(diào)節(jié)架可移動(dòng)的安裝在所述的二維調(diào)節(jié)架上。

請參閱圖2,所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡6兩者相鄰的端面均為8度面,所述的單模雙光纖尾纖的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)所述的透鏡6的8度面的低點(diǎn)和高點(diǎn),且所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡6的8度面均覆有與該單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的工作波長相匹配的增透膜。所述的單模雙光纖尾纖包括兩根并行設(shè)置的光纖,且所述的兩根光纖的纖芯連線與所述的單模雙光纖尾纖8度面的高低連線垂直。

所述的光源4為一FP-LD激光光源4,且該FP-LD激光光源4具有一個(gè)或是兩個(gè)輸出端口,并為一單一波長的FP-LD激光光源4,所述的FP-LD激光光源4的波長為1550nm,且當(dāng)該FP-LD激光光源4為只有一個(gè)輸出端口的FP-LD激光光源4,可通過一3dB 1×2光纖耦合器模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端口的輸出,所述的光斑機(jī)為一Phonton NanoScan光斑機(jī),所述的計(jì)算機(jī)1中內(nèi)置的光斑機(jī)軟件為NanoScan v2光斑機(jī)軟件。

請參閱圖6,所述的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器一端連接有一光纖適配器,所述的光源4一端連接有一光纖連接器,所述的光纖適配器通過一法蘭盤5與所述的光纖連接器相連接,用以實(shí)現(xiàn)所述的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和所述的光源4的連接。

請參閱圖4、圖5和圖9,探頭2通過一可以進(jìn)行單軸線性調(diào)整的滑臺(tái)11可移動(dòng)的安裝于所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的透鏡端,且所述的探頭2探測面有一與該探頭2軸線的方向垂直的X1軸和與該X1軸垂直的Y2軸,且所述的X1軸和Y2軸的方向上各設(shè)置有一等寬的窄縫,所述探頭2的軸線方向、所述的滑臺(tái)11單軸線性調(diào)整的方向、所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)左右調(diào)整的方向互相平行,且所述的X1軸和所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)前后調(diào)整的方向保持平行,所述的Y2軸和所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)上下調(diào)整的方向保持平行。

請參閱圖14、圖15和圖16以上所述的調(diào)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試的方法,所述的探頭的軸線方向與水平面平行,且該探頭與所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器處于同一直線上,所述的調(diào)試系統(tǒng)通過該探頭表面的探測面探測所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器傳輸出來的雙光束的橫截面光強(qiáng)分布情況和空間位置情況,所述的光斑機(jī)軟件包括一光束點(diǎn)監(jiān)控窗口、一13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口和一高斯光束的圖像顯示窗口,其中所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口用以設(shè)置中心點(diǎn),并監(jiān)控光束點(diǎn)位置和光束偏轉(zhuǎn)角,所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口用以監(jiān)控光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置,所述的高斯光束的圖像顯示窗口用以監(jiān)控光束的高斯光束擬合程度和高斯光束生成的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,所述的計(jì)算機(jī)通過一顯示器來顯示該光斑機(jī)軟件的界面,且所述的方法包括以下步驟:

(1)所述的光源4、光斑機(jī)和計(jì)算機(jī)1上電,所述的調(diào)節(jié)架由用戶手動(dòng)進(jìn)行控制,用戶將所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3安裝到所述的調(diào)節(jié)架上,且所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3中的兩根光纖的纖芯連線與所述的X1軸平行;

(2)用戶根據(jù)所述的光斑機(jī)探頭2表面的探測面上的中心確定所述的光斑機(jī)軟件中光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域;

(3)用戶通過所述的光斑機(jī)軟件對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的調(diào)試情況進(jìn)行監(jiān)控,且根據(jù)所述的調(diào)試情況對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3進(jìn)行調(diào)試。

所述的步驟(2)中的用戶根據(jù)所述的光斑機(jī)探頭2的探測面上的中心確定所述的光斑機(jī)軟件中光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)和中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域具體為:

用戶設(shè)置所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的中心點(diǎn)為所述的光斑機(jī)探頭2表面的探測面中的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫的交點(diǎn)或是附近一點(diǎn),該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口的監(jiān)控范圍為所述的中心點(diǎn)周圍的中心區(qū)域。

所述的步驟(3)之前還有一步驟:

用戶將待調(diào)的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器更換為一0度角單模單光纖準(zhǔn)直器,用以校準(zhǔn)所述的光斑機(jī)的探頭和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度,并通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口對(duì)所述的光源通過所述的0度角單模單光纖準(zhǔn)直器形成的單個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行觀察,如果所述的光束偏轉(zhuǎn)角在0至0.5度之間,則所述的光斑機(jī)的探頭2和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度合格,否則所述的光斑機(jī)的探頭2和所述的調(diào)節(jié)架之間的垂直度不合格,用戶對(duì)兩者之間的垂直度進(jìn)行調(diào)試。

所述的單模雙光纖尾纖包括兩根并行設(shè)置的光纖,所述的透鏡6和所述的單模雙光纖尾纖均包括有8度面,且所述的透鏡6和所述的單模雙光纖尾纖的8度面相鄰,所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中設(shè)有一坐標(biāo)系,其橫軸和縱軸分別為X軸和Y軸,且所述的X軸與所述的光斑機(jī)的探頭2表面的X1軸平行,所述的Y軸與所述的光斑機(jī)的探頭2表面的Y2軸平行,所述的調(diào)節(jié)架包括一五維調(diào)節(jié)架7和一一維調(diào)節(jié)架9,該五維調(diào)節(jié)架7包括一X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)和一二維調(diào)節(jié)架8,所述的一維調(diào)節(jié)架9通過所述的二維調(diào)節(jié)架8與該五維調(diào)節(jié)架7相連接,且所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)通過其上的Y軸旋鈕、Z軸旋鈕和X軸旋鈕進(jìn)行上下、左右、前后方向單軸線性位置的調(diào)整,所述的二維調(diào)節(jié)架8上通過其上的俯仰角旋鈕進(jìn)行上下方向和前后方向傾斜角的調(diào)整,所述的單模雙光纖尾纖通過所述的一維調(diào)節(jié)架9可移動(dòng)的安裝在所述的調(diào)試系統(tǒng)中,所述的透鏡6粘接在一外封管一端,并通過所述的外封管固定在所述的二維調(diào)節(jié)架8上,所述的步驟(3)中用戶通過所述的光斑機(jī)軟件對(duì)所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的調(diào)試情況進(jìn)行監(jiān)控并調(diào)試具體為:

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的位置朝向情況獲取當(dāng)前所述的透鏡6的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗中口的對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過調(diào)整所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地調(diào)整所述的光源4通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,并監(jiān)控所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中的光束點(diǎn)大小的變化情況以判斷所述的光斑機(jī)的是否異常并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角大小獲取所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的透鏡6、單模雙光纖尾纖和玻璃管的情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置判斷當(dāng)前所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡6、單模雙光纖尾纖的間隙情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的交叉距離判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離是否合格并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;

用戶通過監(jiān)控所述的光源4先后通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器和所述的光斑機(jī)的探頭2表面的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫所形成的高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡6和單模雙光纖尾纖的原材料的情況并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試。

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)在所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的位置朝向情況和對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的透鏡6的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況和所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況并調(diào)試具體為:

用戶通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸的位置關(guān)系和關(guān)于Y軸的對(duì)稱情況獲取當(dāng)前所述的透鏡6的8度面的高點(diǎn)和低點(diǎn)的朝向情況和所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向與所述的X1軸平行情況,如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)在該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸上方,則所述的透鏡6的8度面的高點(diǎn)在上、低點(diǎn)在下,如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)在該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸下方,則所述的透鏡6的8度面的高點(diǎn)在下、低點(diǎn)在上;如果所述的兩個(gè)光束點(diǎn)不關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中Y軸對(duì)稱,則當(dāng)前所述的單模雙光纖尾纖中的雙芯連線的方向不與所述的X1軸平行,用戶可調(diào)試所述的單模雙光纖尾纖使所述的兩個(gè)光束點(diǎn)關(guān)于該光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的Y軸對(duì)稱。

用戶通過所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地改動(dòng)所述的光源4通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,監(jiān)控所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中的光束點(diǎn)大小的變化情況判斷所述的光斑機(jī)的異常情況具體為:

用戶通過所述的X-Y-Z方向單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕單軸線性地調(diào)整所述的光源4通過所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器后形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的坐標(biāo)位置,所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口顯示該坐標(biāo)位置的改動(dòng)量,所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中顯示的光束點(diǎn)大小,用戶根據(jù)光束點(diǎn)在以所述的中心點(diǎn)為圓心、650um為半徑的半圓弧和所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸組成半圓內(nèi)的大小變化量是否超過15um判斷所述的光斑機(jī)是否正常工作,如果不超過,則判斷所述的光斑機(jī)正常工作,否則所述的光斑機(jī)異常。

用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角獲取所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的透鏡6、單模雙光纖尾纖和玻璃管的情況并調(diào)試具體為:

用戶通過所述的光束點(diǎn)監(jiān)控窗口對(duì)所述的光源4通過所述的調(diào)試中的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器形成的兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行觀察,并判斷兩個(gè)光束的光束偏轉(zhuǎn)角是否超過該調(diào)試中的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的理論光束偏轉(zhuǎn)角閾值,如果不超過,則當(dāng)前的所述的單模雙光纖尾纖和透鏡6的平面端拋光角度大小及拋光角度公差、直徑大小和直徑的公差、其與所述的玻璃管的內(nèi)徑大小和內(nèi)徑的公差均合格,否則需要替換所述的單模雙光纖尾纖或所述的透鏡6,并進(jìn)行調(diào)試。

所述的理論光束偏轉(zhuǎn)角閾值由所述的單模雙光纖尾纖和透鏡6的拋光角度8度面決定。

所述的單模雙光纖尾纖通過一安裝在其下的一維調(diào)節(jié)架9調(diào)試其與所述的透鏡6之間的間隙,且所述的一維調(diào)節(jié)架9安裝在所述的二維調(diào)節(jié)架8上,用戶通過監(jiān)控所述的光源4通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3所形成的兩個(gè)光束的光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置判斷當(dāng)前所述的調(diào)試中單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的透鏡6、單模雙光纖尾纖的間隙情況并進(jìn)行調(diào)試具體為:

用戶通過所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口獲取該光束點(diǎn)的大小和坐標(biāo)位置,判斷該光束點(diǎn)的大小與坐標(biāo)位置通該待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3對(duì)應(yīng)的光束點(diǎn)理想大小和坐標(biāo)位置相符合,并通過所述的一維調(diào)節(jié)架9調(diào)試所述的單模雙光纖尾纖和所述的透鏡6的間隙,以調(diào)節(jié)該待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的光束點(diǎn)的大小與坐標(biāo)位置使符合要求。

用戶通過監(jiān)控光束點(diǎn)交叉距離判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離是否合格并調(diào)試具體為:

用戶通過觀察所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口顯示的所述的兩個(gè)光束的坐標(biāo)位置獲取該兩個(gè)光束的交叉距離,并將該交叉距離與該光斑機(jī)在當(dāng)前工作距離時(shí)對(duì)應(yīng)的理論交叉距離進(jìn)行比較,如果該交叉距離與所述的理論交叉距離的絕對(duì)值大于一定值,則用戶判斷所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離不合格,并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)試;否則用戶判定所述的光斑機(jī)的當(dāng)前工作距離合格。

用戶通過監(jiān)控所述的光源4先后通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3和所述的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫所形成的高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡6和單模雙光纖尾纖的原材料的情況具體為:

用戶通過所述的高斯光束的圖像顯示窗口獲取所述的光源4先后通過所述的待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3后和所述的X1軸向窄縫和Y2軸向窄縫形成的高斯光束的圖像,并根據(jù)該高斯光束的變形程度和坐標(biāo)位置判斷所述的透鏡6和所述的單模雙光纖尾纖是否存在原材料問題。

X1方向指定為前后X軸方向,Y2方向指定為上下Y軸方向,待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的光軸方向?yàn)閆軸方向,用戶使用Photon NanoScan v2光斑機(jī)軟件對(duì)調(diào)試過程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。該軟件用到以下幾個(gè)窗口:

光束點(diǎn)監(jiān)控窗口:用于設(shè)置中心點(diǎn),并監(jiān)控光束點(diǎn)位置、光束偏轉(zhuǎn)角二個(gè)要素。其中光束偏轉(zhuǎn)角可以通過光束點(diǎn)和中心點(diǎn)在Y方向的偏差程度來表示,也就是離軸量。

所述的13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口:用于調(diào)試監(jiān)控光束點(diǎn)大小、坐標(biāo)位置和計(jì)算雙光束之間的交叉距離,其中,光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置各自擁有X1軸方向上的和Y2軸方向上窄縫獲取的二個(gè)數(shù)據(jù)。對(duì)于待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3,使單模雙光纖尾纖的雙芯連線和X軸方向平行,使得X1軸方向的窄縫獲取二個(gè)光束點(diǎn)大小,出現(xiàn)二個(gè)波峰;Y2軸方向的窄縫獲取一個(gè)光斑大小,出現(xiàn)的是一個(gè)波峰。這樣探測光束是為了在不影響雙光束的交叉距離可識(shí)別性的情況下,使二支光束的光束點(diǎn)都盡量靠近中心點(diǎn),從而提高了光束點(diǎn)大小的精度和并且可以監(jiān)控雙光束空間位置分布情況。要達(dá)到以上效果,需要選取較小并且合適的工作距離放置所述的光斑機(jī)的探頭2,比如20mm。雙光束之間的交叉距離可以通過二支光束的在X軸上的坐標(biāo)位置之差來表示。

其中13.5%是指高斯光束的截面半徑為當(dāng)振幅下降到中心振幅的1/e時(shí)所對(duì)應(yīng)的光束截面半徑,光斑機(jī)顯示的是13.5%光束點(diǎn)直徑(光束點(diǎn)大小)。

X1軸方向的掃描窄縫和Y2軸方向的掃描窄縫獲取的高斯光束的圖像顯示窗口:用于監(jiān)控光束的高斯光束擬合程度和坐標(biāo)位置,其中監(jiān)控高斯光束的擬合程度是指監(jiān)控光斑機(jī)探測出來的光束的光強(qiáng)度分布是否按空間上高斯函數(shù)圖形分布,有時(shí)由于原材料的問題,光束會(huì)出現(xiàn)變形,有時(shí)候由于光斑機(jī)探測出來的光強(qiáng)太弱,光束圖形無法形成。

其中,光束點(diǎn)監(jiān)控窗口用以監(jiān)控光束點(diǎn),按照光斑機(jī)的探頭2型號(hào),盡量在探頭2的探測面上的有效通光孔徑內(nèi)尋找某個(gè)中心區(qū)域。光斑機(jī)的探頭2的探測面的中心是X1軸方向的掃描窄縫和Y2軸方向的掃描窄縫的交點(diǎn),比如光斑機(jī)的探頭2的探測面的中心在(X:2000,Y:2000)。可以把中心點(diǎn)盡量靠近光斑機(jī)的探頭2的探測面的中心。比如中心點(diǎn)(X:2200,Y:2200)。然后在中心點(diǎn)的周圍形成一個(gè)微小的中心區(qū)域。

在選擇的中心區(qū)域內(nèi),光束點(diǎn)大小浮動(dòng)不能過大,在以中心點(diǎn)為圓心,650um為半徑的半圓和光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中的X軸所組成的半圓內(nèi),光束點(diǎn)大小的變化量不能超過15um。

光束點(diǎn)監(jiān)控窗口可以監(jiān)控雙光束空間位置分布情況,由于單模雙光纖尾纖的雙芯連線和X軸方向平行,加上待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3設(shè)計(jì)上存在光束偏轉(zhuǎn)角這一性質(zhì),二個(gè)光束點(diǎn)在光束點(diǎn)監(jiān)控窗口呈現(xiàn)關(guān)于Y軸的對(duì)稱分布,關(guān)于X軸朝上方或朝下方分布,其中,光束點(diǎn)在X軸的上方,說明透鏡6的8度角面的高點(diǎn)朝上;光束點(diǎn)在X軸的下方,說明透鏡6的8度角面的低點(diǎn)朝上。

請參閱圖4和圖5,光束點(diǎn)監(jiān)控窗口還可以監(jiān)控光束偏轉(zhuǎn)角,為了降低光束的回波光大小,一般單模雙光纖尾纖和透鏡6的端面會(huì)拋成8度角面并鍍有寬帶增透膜層,使得單模光纖的回波損耗大于60dB以上,而由于這兩個(gè)8度角面,使得光束有了離軸角度,也就是光束偏轉(zhuǎn)角。光束通過X1軸方向的掃描窄縫和Y2軸方向的掃描窄縫獲取的高斯光束也變成了傾斜的高斯光束,調(diào)試過程中,傾斜的高斯光束的光束偏轉(zhuǎn)角按理論計(jì)算結(jié)合實(shí)際情況需要控制在一定區(qū)間范圍區(qū)間內(nèi),用以提升光束點(diǎn)大小的控制范圍的精度。

確定完中心點(diǎn)后需要控制光斑機(jī)探頭2和五維調(diào)節(jié)架7之間的垂直度,用一支0度角單模單光纖準(zhǔn)直器作為標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)此垂直度,0度角單模單光纖準(zhǔn)直器的光束偏轉(zhuǎn)角范圍要控制在0~0.5度之間,然后通過理論計(jì)算待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的兩支光束的理論光束偏轉(zhuǎn)角。由于單模雙光纖尾纖的8度面高低點(diǎn)連線和二纖芯連線垂直,理論計(jì)算兩支光束的理論光束偏轉(zhuǎn)角是一致的。

實(shí)際影響光束偏轉(zhuǎn)角的因素包括單模雙光纖尾纖和透鏡6平面端的拋光角度和拋光角度的公差,單模雙光纖尾纖和透鏡6的直徑與玻璃管的內(nèi)徑,單模雙光纖尾纖的直徑公差、透鏡6的直徑的公差和玻璃管的內(nèi)徑的公差。單模雙光纖尾纖和透鏡6相對(duì)橫向偏離光軸的程度可以通過單模雙光纖尾纖和透鏡6的直徑與玻璃管的內(nèi)徑之差和他們之間的公差計(jì)算出來。理論計(jì)算光束偏轉(zhuǎn)角時(shí)要把單模雙光纖尾纖和透鏡6相對(duì)橫向偏離光軸的程度都要計(jì)算上去。

13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口用來調(diào)試監(jiān)控待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置,由于單模雙光纖尾纖8度面高低點(diǎn)連線和二纖芯連線垂直的性質(zhì),雙光束的光束點(diǎn)的大小理論上是一致的,且理論計(jì)算得出每支光束在X1和Y2二個(gè)相互垂直方向上的窄縫獲取的光束點(diǎn)大小也非常接近。

請參閱圖14、圖15和圖16,在一種具體實(shí)施例中,調(diào)試者可以按照理論計(jì)算得出的X1方向上窄縫獲取的光束點(diǎn)大小作為制定光束點(diǎn)大小的控制范圍的依據(jù),并監(jiān)控Y2方向上窄縫獲取的光束點(diǎn)大小,在Photon NanoScan v2光斑機(jī)軟件中,需要設(shè)置Multiple ROI,這樣軟件會(huì)探測出二個(gè)光束點(diǎn)。

調(diào)試過程中,旋轉(zhuǎn)一維調(diào)節(jié)架9的導(dǎo)桿10,調(diào)試單模雙光纖尾纖和透鏡6之間的間隙,監(jiān)控13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置,調(diào)制出要求的光束點(diǎn)大小。兩支光束的光束點(diǎn)都要在控制范圍內(nèi)。

對(duì)于光束點(diǎn)大小的控制范圍,要滿足待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3在1310nm和1550nm波長點(diǎn)在相應(yīng)工作距離范圍內(nèi)的耦合損耗的要求。這就意味著待調(diào)試的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器3傳輸出來的1310nm和1550nm波長點(diǎn)的光束在相應(yīng)工作距離范圍內(nèi)具有較高的準(zhǔn)直度。反射法調(diào)試出來的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的雙光束準(zhǔn)直度非常高,并且該雙光束在該單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器所使用的透鏡6的像方焦點(diǎn)處相交,在以該透鏡6像方焦點(diǎn)為中心,雙光束形成了空間對(duì)稱分布。

兩支光束的光束點(diǎn)各自的坐標(biāo)位置要盡量靠近中心點(diǎn)。雙光束的其中一支光束的坐標(biāo)位置需要固定,第二支光束的坐標(biāo)位置由理論計(jì)算的交叉距離得出;第二支光束需要出現(xiàn)在控制區(qū)間的范圍內(nèi)。

雙光束的交叉距離和交叉角擁有同一個(gè)意義,一般選用交叉距離作為監(jiān)控參數(shù)。有了雙光束的交叉距離就意味著光斑機(jī)能夠探測出二支光束。監(jiān)控交叉距離可以間接監(jiān)控20mm工作距離是否能夠得出正確的測量結(jié)果,從而提升光束點(diǎn)大小的控制范圍的精度。

在一種具體實(shí)施例中,可用于單模CorningUltra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器制作;該單模CorningUltra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器傳播出來的高斯光束和反射法調(diào)試出的一致。制作方法包含F(xiàn)P-LD 1550nm波長的激光光源4、Photon NanoScan v2的光斑機(jī)、待調(diào)試的單模CorningUltra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器。待調(diào)試的單模CorningUltra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器包括單模CorningUltra雙光纖尾纖、RN10透鏡6、外徑OD2.78×內(nèi)徑ID1.805玻璃管。所述的RN10透鏡6和單模CorningUltra雙光纖尾纖分別插入外徑OD2.78×內(nèi)徑ID1.805玻璃管的兩頭,RN10透鏡6先用紫外膠水固定在外徑OD2.78*內(nèi)徑ID1.805玻璃管一頭處,單模Ultra雙光纖尾纖通過一維調(diào)節(jié)架9,調(diào)節(jié)單模Ultra雙光纖尾纖和RN10透鏡6之間的間隙,調(diào)制出要求的光束點(diǎn)大小。各項(xiàng)參數(shù)控制范圍如下表格:

光束的光斑大小在1550nm波長點(diǎn)的控制區(qū)間表格

光束的光束偏轉(zhuǎn)角度控制區(qū)間如下表所示:

雙光束之間的交叉距離控制區(qū)間如下表所示:

請參閱11和圖12,用一支0度角單模單光纖準(zhǔn)直器對(duì)五維調(diào)節(jié)架7和Photon NanoScan v2的光斑機(jī)進(jìn)行垂直度調(diào)節(jié),打開Photon NanoScan v2光斑機(jī)軟件中光束點(diǎn)監(jiān)控窗口,把(X:2200,Y:2200)坐標(biāo)點(diǎn)作為中心點(diǎn)設(shè)置好,移動(dòng)滑臺(tái)11上Photon NanoScan的光斑機(jī)至100mm距離處,調(diào)節(jié)五維調(diào)節(jié)架7上的二維俯仰角旋鈕使之光束點(diǎn)移至中心點(diǎn);再移動(dòng)滑臺(tái)11上Photon NanoScan的光斑機(jī)至5mm距離處,調(diào)節(jié)X-Y-Z軸單軸位移調(diào)整臺(tái)的X和Y軸旋鈕使之光束點(diǎn)移至中心點(diǎn)。來回幾次,使之100mm距離和5mm距離的光束點(diǎn)都落在中心點(diǎn)上,即代表所述的光斑機(jī)與所述的五維調(diào)節(jié)架7的垂直度合格,其中100mm指代較長距離,5mm指代較短距離。較長和較短距離下的0度角單模單光纖準(zhǔn)直器的光束點(diǎn)都落在中心點(diǎn)上。

請參閱圖13、圖14、圖15和圖16,把所述的待調(diào)的單模CorningUltra光纖1260~1620nm寬帶的雙光纖準(zhǔn)直器架在五維調(diào)節(jié)架7上的一維調(diào)節(jié)架9上,距單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器20mm處放置光斑機(jī)的探頭2,監(jiān)控13.5%的光束點(diǎn)大小和坐標(biāo)位置的數(shù)據(jù)顯示窗口中雙光束的坐標(biāo)位置,把其中一支光束坐標(biāo)位置通過扭動(dòng)X-Y-Z單軸位移調(diào)整臺(tái)的X軸旋鈕固定在光斑機(jī)的探頭2的探測面X1坐標(biāo)軸方向上的1600處,另外一支光束需在監(jiān)控區(qū)間范圍(X:2790~2840)之內(nèi)。

如圖11所示,通過一維調(diào)節(jié)架9調(diào)節(jié)所述的調(diào)試中的單模Ultra光纖1260~1620nm寬帶的雙光纖準(zhǔn)直器的單模Ultra雙光纖尾纖和RN10透鏡6之間的間隙,調(diào)制光束點(diǎn)大小在X1方向上375~385um范圍內(nèi),從光纖適配器中拔出調(diào)試中的單模Ultra光纖1260~1620nm寬帶的雙光纖準(zhǔn)直器其中任意一根光纖,監(jiān)控另外一根未拔出的光纖在Y2軸方向上的傳輸出的光斑大小,Y2軸方向上的光斑大小需在370~380um之間(光束點(diǎn)大小的設(shè)定不僅僅依靠理論計(jì)算,還要依賴原材料、設(shè)備的公差精度來定;比如說光斑機(jī)顯示的光束點(diǎn)大?。和恢?zhǔn)直器,不同光斑機(jī)測試出來的光束點(diǎn)大小會(huì)不同。需要按照實(shí)測的耦合插損來定最佳的光束點(diǎn)大小控制范圍)。

監(jiān)測光束點(diǎn)監(jiān)控窗口中光束點(diǎn)的關(guān)于X1軸的上下位置(即光束偏轉(zhuǎn)角大小),如果RN10透鏡6的高點(diǎn)/低點(diǎn)位置朝上,光束點(diǎn)應(yīng)該向上/向下浮動(dòng),移動(dòng)量控制在150~400um之內(nèi)。光束點(diǎn)監(jiān)控窗口一般只顯示一個(gè)光束點(diǎn);二個(gè)光束的向上浮動(dòng)量幾乎是一致的。

以上是制作單模Ultra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器的光斑機(jī)雙光束的調(diào)試方法。需要經(jīng)過垂直度調(diào)節(jié)(制作時(shí),首先需要調(diào)節(jié)垂直度,之后制作無需再調(diào)節(jié),五維調(diào)節(jié)架7中的二維俯仰角旋鈕和X-Y-Z單軸位移調(diào)整臺(tái)的Y軸旋鈕不能再調(diào)節(jié),固定住不能再動(dòng);可以扭動(dòng)X-Y-Z單軸位移調(diào)整臺(tái)的X軸旋鈕)、坐標(biāo)位置調(diào)節(jié)和雙光束交叉距離監(jiān)控、光束點(diǎn)大小調(diào)節(jié)、光束偏轉(zhuǎn)角監(jiān)控四個(gè)步驟完成。單模Ultra光纖1260~1620nm寬帶雙光纖準(zhǔn)直器制作完成后,需在微調(diào)架上反射法測試出實(shí)際1310nm和1550nm的耦合插損,耦合插損要在0.25dB之內(nèi)。

采用本發(fā)明的單模寬帶雙光纖準(zhǔn)直器調(diào)試系統(tǒng)及其方法,由于其使用光斑機(jī)代替了反射鏡調(diào)試法,降低了光路的調(diào)試難度,又使用雙光束一起監(jiān)控調(diào)試光束點(diǎn)大小的方法,減小了調(diào)試時(shí)間,增添光束偏轉(zhuǎn)角控制和雙光束交叉距離控制,并對(duì)X軸和Y軸方向探測到的傾斜的高斯光束的光束點(diǎn)大小進(jìn)行計(jì)算,增加了調(diào)試精度。通過對(duì)高斯光束經(jīng)過拋光角度、透鏡6和單模雙光纖尾纖之間的間隙、透鏡6和工作距離的理論計(jì)算和反復(fù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果,得出光束點(diǎn)大小、透鏡6和單模雙光纖尾纖等參數(shù)和公差允許范圍,使用光斑機(jī)、雙光束代替現(xiàn)有技術(shù)中的反射法調(diào)試,調(diào)試速度快,影響耦合插損的因素較反射法大大減少,調(diào)試方法操作簡便、調(diào)試結(jié)果一致性高、插損小,產(chǎn)量高,可廣泛應(yīng)用于光纖通訊領(lǐng)域。

在此說明書中,本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用精神和范圍。因此,說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。

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