專利名稱：光纖光場分布檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光纖光場分布實時檢測與顯示裝置，同時也適合半導(dǎo)體激光 光束參數(shù)的測試，屬于激光光場測試技術(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度的儀器。例如國外生產(chǎn)的 FiberAlyzer光纖分析儀，整個系統(tǒng)包括一個獨立的操作控制臺、一個光纖包，可以連接外 部的VGA顯示屏，采用探測器或CCD相機直接對光纖端口的激光掃描探測，在顯示屏上得到 光纖數(shù)值孔徑、光束輪廓和光功率。通常這種探測器的探測面積較小，在實施探測中，由于 光束接收角度的限制，不方便探測；對于加入光學(xué)透鏡擴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，本實用新型提供一種光纖光場分布實時 檢測與顯示儀裝置，引入了變像管。變像管具有較大探測面積，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的圖像。在本實用新型方 案中可以得到兩次可觀測圖像，在變像管輸出端得到光束截面全視場角顯示的第一次直接 成像。再由C⑶相機拍攝，輸入計算機處理，由顯示器顯示第二次成像。在計算機程序控制 下電動平移臺移動，可以截取光束不同位置的圖像，經(jīng)計算機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)體激光器件測量時，還可以得到半導(dǎo)體激光的近、遠(yuǎn)場功 率分布、品質(zhì)因數(shù)等。用于半導(dǎo)體激光與光纖耦合時，根據(jù)顯示的耦合光功率和光場分布圖 像的對稱情況，得到最佳耦合效果。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(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，不失真的將探測激光轉(zhuǎn)換為可見光，在變像管輸出端面實時 顯示，完成第一次直接成像。再由CCD相機拍攝變像管輸出面上光場分布輸入到計算機處 理，實現(xiàn)第二次成像。軟件系統(tǒng)控制電動平移臺，設(shè)定步進方向、步長、步數(shù)、滯留時間，可獲 得不同位置的圖像。圖像數(shù)據(jù)傳輸給計算機，計算機圖像處理程序根據(jù)實測光斑運算出圖 像包含的信息，并擬合出二維、三維曲線，實時給出測量參數(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分布(近場)信息。觀測器件發(fā)光區(qū)域尺寸形狀與激射狀態(tài)，配合器 件老化試驗，定時截取圖像，記錄器件災(zāi)變過程，用于器件質(zhì)量評估。光學(xué)系統(tǒng)的下方配有 一維微調(diào)機構(gòu)，用于調(diào)整成像效果，此微調(diào)系統(tǒng)也可以放置于被測光源夾具下方，同樣可以 實現(xiàn)調(diào)整成像效果的目的。本實用新型的有益效果是，可測量光纖與激光器光場參數(shù)，具有大面積非對稱激 光保真實時顯示功能；選用不同波段的變像管，提高普通CCD相機的光譜接收范圍；觀測光 場分布圖與光功率示數(shù)，可以清晰的觀測到光纖與激光器耦合情況，快速與直觀地實現(xiàn)耦合工作；對半導(dǎo)體激光器腔面光場實時觀測，可以記錄器件的災(zāi)變過程。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。 圖中1.底座，2. CXD相機，3.變像管，4.高壓電源，5.光學(xué)系統(tǒng)，6.光衰減系統(tǒng)，7.被測光 源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架，8.電機，9電動平移臺，10.光學(xué)系統(tǒng)可移除支架，11.手 動平移臺。
具體實施方式
實施方式一在圖1中，被測光源夾具(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)將探測激光轉(zhuǎn)換為可見光，CCD相機⑵拍攝變像管⑶的圖像， CCD相機(2)、變像管(3)、高壓電源(4)安裝在電動平移臺(9)上，平移臺(9)在計算機 程序控制下，定步長移動，獲得光源不同距離的圖像，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給計算機處理，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)場功率分布圖、品質(zhì)因 數(shù)、能量等，經(jīng)顯示屏實時顯示。光衰減系統(tǒng)(6)可以重復(fù)放置在光路的不同位置。被測光 源夾具(7)設(shè)計成標(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)動電源插座，光纖 與激光器可選擇測量。實施方式二 在圖1中，被測光源夾具(7)中包含激光器插座，將半導(dǎo)體激光器接 入，經(jīng)過光衰減系統(tǒng)(6)，通過光學(xué)系統(tǒng)(5)，將半導(dǎo)體激光器腔面激光近場成像到變像管 (3)接收面上，變像管(3)將探測激光轉(zhuǎn)換為可見光，CCD相機⑵拍攝變像管(3)的圖像， CCD相機(2)、變像管(3)、高壓電源(4)安裝在電動平移臺(9)上，調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)(5)焦距， 使之成像清晰，在計算機程序控制下，定時截取圖像，得到激光器腔面激光近場分布信息， 經(jīng)計算機處理送顯示屏實時顯示。
權(quán)利要求一種光纖光場分布檢測儀，在一個軸線上依次放入被測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(2)，圖像送至計算機處理顯示，其特征是變像管(3)放置于CCD相機(2)之前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場分布檢測儀，其特征是電動平移臺(9)上放 置高壓電源(4)、變像管(3)、CCD相機(2)，電動平移臺在計算機控制下設(shè)定方向、步長、步 數(shù)、滯留時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場分布檢測儀，其特征是被測光源夾具設(shè)計成 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)動電源插座，光纖與激光 器可選擇測量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖光場分布檢測儀，其特征是光學(xué)系統(tǒng)可移除支架 (10)下方的一維微調(diào)機構(gòu)放置在被測光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架(7)下方。
專利摘要本實用新型涉及一種光纖光場分布實時檢測與顯示裝置，同時也適合半導(dǎo)體激光光束參數(shù)的測試，屬于激光光場測試技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案的要點在于引入變像管在本儀器中。變像管具有較大探測面積，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的圖像。本方案中可以得到兩次可觀測圖像，在變像管輸出端得到光束截面全視場角顯示的第一次直接成像。再由CCD相機拍攝，輸入計算機處理，由顯示器顯示第二次成像。它是在一個軸線上依次放入被測光源夾具及垂直水平傾角微調(diào)整架、待測光源、光衰減系統(tǒng)、變像管、CCD相機，采集的圖像信號送入計算機處理，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)測試與顯示，尤其適合光纖耦合過程的在線檢測。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，完成半導(dǎo)體激光腔面光場分布(近場)信息的觀測，尤其適合記錄激光器件災(zāi)變過程。
文檔編號G01J1/42GK201569492SQ20092009363
公開日2010年9月1日 申請日期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 申請人:長春理工大學(xué)