專利名稱：去偏器制作中的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)器件的在線檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及一種去偏器制作中的偏 振度在線檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景去偏器是將任意偏振態(tài)的輸入光通過(guò)去相干與功率再分配而變?yōu)樵谒衅?振態(tài)上均化的偏振度接近零值的無(wú)源光器件。在諸如去偏光纖陀螺等需要對(duì)光 波進(jìn)行去除偏振依賴性的應(yīng)用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。去偏器所達(dá)到的光學(xué)去偏效 果的好壞直接決定了去偏系統(tǒng)的性能，成為這類系統(tǒng)達(dá)到高性能的關(guān)鍵。光學(xué)去偏器按所用材料分為晶體和光纖兩類，這兩類去偏器對(duì)于制作過(guò)程 中偏振度的在線檢測(cè)來(lái)說(shuō)是相同的。高精度的去偏器更需要通過(guò)實(shí)時(shí)的偏振度 測(cè)量值來(lái)修正參數(shù)，在偏振度達(dá)到最佳時(shí)(最低)進(jìn)行膠粘或焊接操作，來(lái)保 證所制作產(chǎn)品的高性能。而目前由于缺乏可靠的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)，器件性 能在制作中不可把握，高精度去偏器只能靠制成后的測(cè)試篩選獲得。目前制作光纖去偏器的通用方法是依賴保偏光纖熔接機(jī)自帶程序?qū)ΡＦ?纖雙折射軸進(jìn)行角度定位而后熔接。它存在的問(wèn)題是熔接機(jī)的定位方法誤差與 加工誤差，而更重要的是所有的誤差在熔接制作前后不可監(jiān)測(cè)?？傊鹌髦谱髦袩o(wú)法在線檢測(cè)的問(wèn)題嚴(yán)重制約了去偏器的制作水平和器 件性能的提高。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前去偏器制作檢測(cè)方法上的不足并缺乏在線檢測(cè)手段的現(xiàn)狀，本發(fā) 明的目的在于提供了一種去偏器制作中的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是包括寬譜光源、套齒輪的起偏器、匯聚透鏡、注入端光纖三維調(diào)節(jié)架、輸 出端光纖三維調(diào)節(jié)架、擴(kuò)束透鏡、套齒輪的檢偏器、匯聚透鏡、光強(qiáng)探測(cè)器、 計(jì)算機(jī)、電機(jī)控制器和起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)。寬譜光源與套齒輪的起 偏器、匯聚透鏡、注入端光纖三維調(diào)節(jié)架光軸重合；輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架、 擴(kuò)束透鏡、套齒輪的檢偏器、匯聚透鏡、光強(qiáng)探測(cè)器光軸重合，制作中的去偏 器安裝在注入端光纖三維調(diào)節(jié)架和輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架之間；光強(qiáng)探測(cè)器與 計(jì)算機(jī)電連接，起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)與套齒輪的起偏器連接，檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)與套齒輪的檢偏器連接，電機(jī)控制器分別與起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)和計(jì)算機(jī)電連 接。所述的套齒輪的起偏器由偏振抑制比〉30dB偏振晶體制成，并且用軸承固 定，其外圈制為齒輪，通過(guò)皮帶與起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接。所述的套齒輪的檢偏器由偏振抑制比〉30dB偏振晶體制成，并且用軸承固 定，其外圈制為齒輪，通過(guò)皮帶與檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連接。與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是-利用計(jì)算機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的起偏器旋轉(zhuǎn)并探測(cè)器所得的光功率，在制 作過(guò)程中實(shí)時(shí)獲得去偏器的偏振度與光功率數(shù)據(jù)，它不僅解決了去偏器制作的 在線檢測(cè)問(wèn)題而且所獲得的偏振度值準(zhǔn)確、可靠，特別解決了光纖去偏器制作 中傳統(tǒng)方法靠應(yīng)力區(qū)成像帶來(lái)的誤差與不一致問(wèn)題。當(dāng)達(dá)到所需要的偏振度時(shí) 進(jìn)行粘接或焊接的操作就可以利用這種在線檢測(cè)系統(tǒng)高效率地制作出高性能去 偏器。


圖1是去偏器偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。 圖2是光強(qiáng)探測(cè)器的光功率曲線圖。圖中1、寬譜光源，2、套齒輪的起偏器，3、匯聚透鏡，4、注入端光纖 三維調(diào)節(jié)架，5、制作中的去偏器，6、輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架，7、擴(kuò)束透鏡， 8、套齒輪的檢偏器，9、匯聚透鏡，10、光強(qiáng)探測(cè)器，11、計(jì)算機(jī)，12、電機(jī) 控制器，13、起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)，14、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖l所示，本發(fā)明包括寬譜光源l、套齒輪的起偏器2、匯聚透鏡3、注 入端光纖三維調(diào)節(jié)架4、輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架6、擴(kuò)束透鏡7、套齒輪的檢偏 器8、匯聚透鏡9、光強(qiáng)探測(cè)器IO、計(jì)算機(jī)ll、電機(jī)控制器12和起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī) 13、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)14;寬譜光源1與套齒輪的起偏器2、匯聚透鏡3、注入端光 纖三維調(diào)節(jié)架4光軸重合；輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架6、擴(kuò)束透鏡7、套齒輪的檢 偏器8、匯聚透鏡9、光強(qiáng)探測(cè)器10光軸重合，制作中的去偏器5安裝在注入 端光纖三維調(diào)節(jié)架4和輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架6之間；光強(qiáng)探測(cè)器10與計(jì)算機(jī) 11電連接，起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)13與套齒輪的起偏器2連接，檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)14與套 齒輪的檢偏器8連接，電機(jī)控制器12分別與起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)13、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī) 14和計(jì)算機(jī)11電連接。去偏器在線測(cè)量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)目的是使光能量利用率最大，提高測(cè)量的信噪比和穩(wěn)定性。如圖1所示，本發(fā)明的測(cè)量裝置在使用時(shí)的實(shí)施方法包括兩個(gè)方 面 一個(gè)是光能注入的調(diào)節(jié)， 一個(gè)是偏振度的測(cè)量。利用偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng) 進(jìn)行去偏器制作中的在線檢測(cè)步驟如下1. 調(diào)整寬譜光源1與套齒輪的起偏器2、匯聚透鏡3、注入端光纖三維調(diào)節(jié)架4光軸重合；調(diào)整輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架6、擴(kuò)束透鏡7、套齒輪的檢偏器8、 匯聚透鏡9、光強(qiáng)探測(cè)器10光軸重合。2. 將寬譜光源輸出的光通過(guò)起偏器后，再經(jīng)過(guò)與光纖L1的一端熔接起來(lái)， 對(duì)光纖Ll另一端與L2的兩端分別進(jìn)行切割處理，分別放入光纖熔接機(jī)的兩個(gè) 夾具中。將L2另一端插入輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架6。3. 啟動(dòng)電機(jī)控制器12，驅(qū)動(dòng)套齒輪的起偏器2和套齒輪的檢偏器8，使檢偏 器的旋轉(zhuǎn)比起偏器的旋轉(zhuǎn)快IO倍以上。4. 令光纖熔接機(jī)進(jìn)行自動(dòng)側(cè)面成像POL對(duì)軸，對(duì)軸結(jié)束后進(jìn)入暫停狀態(tài)。5. 采集實(shí)時(shí)光強(qiáng)，如圖2所示，計(jì)算偏振度值并顯示出來(lái)，通過(guò)閉環(huán)自動(dòng) 控制程序控制消偏器的制作過(guò)程。光強(qiáng)探測(cè)器IO將獲得的光功率值傳送到計(jì)算 機(jī)11，計(jì)算機(jī)處理后得到偏振度數(shù)據(jù)，閉環(huán)自動(dòng)控制程序根據(jù)偏振度數(shù)據(jù)進(jìn)行 實(shí)時(shí)反饋控制，使得到的去偏器偏振度達(dá)到最低。
權(quán)利要求
1.一種去偏器制作中的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括寬譜光源(1)、套齒輪的起偏器(2)、匯聚透鏡(3)、注入端光纖三維調(diào)節(jié)架(4)、輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架(6)、擴(kuò)束透鏡(7)、套齒輪的檢偏器(8)、匯聚透鏡(9)、光強(qiáng)探測(cè)器(10)、計(jì)算機(jī)(11)、電機(jī)控制器(12)和起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(13)、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)；寬譜光源(1)與套齒輪的起偏器(2)、匯聚透鏡(3)、注入端光纖三維調(diào)節(jié)架(4)光軸重合；輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架(6)、擴(kuò)束透鏡(7)、套齒輪的檢偏器(8)、匯聚透鏡(9)、光強(qiáng)探測(cè)器(10)光軸重合，制作中的去偏器(5)安裝在注入端光纖三維調(diào)節(jié)架(4)和輸出端光纖三維調(diào)節(jié)架(6)之間；光強(qiáng)探測(cè)器(10)與計(jì)算機(jī)(11)電連接，起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(13)與套齒輪的起偏器(2)連接，檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)與套齒輪的檢偏器(8)連接，電機(jī)控制器(12)分別與起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(13)、檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)和計(jì)算機(jī)(11)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去偏器制作中的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于所述的套齒輪的起偏器(2)由偏振抑制比〉30dB偏振晶體制成，并且用軸 承固定，其外圈制為齒輪，通過(guò)皮帶與起偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(13)轉(zhuǎn)軸相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去偏器制作的偏振度快速在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特 征在于所述的套齒輪的檢偏器(8)由偏振抑制比〉30dB偏振晶體制成，并且用 軸承固定，其外圈制為齒輪，通過(guò)皮帶與檢偏旋轉(zhuǎn)電機(jī)(14)轉(zhuǎn)軸相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種去偏器制作中的偏振度在線檢測(cè)系統(tǒng)。首先將光波通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的起偏器導(dǎo)入制作中的去偏器中，再利用旋轉(zhuǎn)的高偏振棱鏡和光強(qiáng)探測(cè)器進(jìn)行去偏效果的在線測(cè)量，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由光強(qiáng)探測(cè)器精確測(cè)量光能量的變化，并計(jì)算獲得偏振度值，完成快速在線的去偏器性能檢測(cè)，為去偏器的制作提供實(shí)時(shí)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01J4/00GK101216348SQ20081005903
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者承 劉, 牟旭東, 王冬云, 阮榮光 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)