[发明专利]基于光纤耦合的光纤旋转准直器及其机械轴和光轴同轴调试方法

权利要求书

1.基于光纤耦合的光纤旋转准直器，其特征在于，所述基于光纤耦合的光纤旋转准直器包括光功率计(1)、激光器(2)、一号光纤(3)、二号光纤(4)、光耦合器(5)、三号光纤(6)、机械旋转装置(7)、两组调节螺栓(8)和光纤准直器(9)；

所述激光器(2)的激光信号输出端连接一号光纤(3)的一端，一号光纤(3)的另一端连接光耦合器(5)的激光信号输入端，所述光功率计(1)的激光信号输入端连接二号光纤(4)的一端，二号光纤(4)的另一端连接光耦合器(5)的一个激光信号输出端，所述光耦合器(5)的激光信号输入输出端连接三号光纤(6)的一端，所述机械旋转装置(7)包括轴承和旋转头(7-3)，所述轴承包括固定部(7-1)和活动部(7-2)，所述旋转头(7-3)为圆筒形，该旋转头(7-3)位于轴承沿轴向的一侧，且该旋转头(7-3)与轴承同轴设置，该旋转头(7-3)的一端与轴承的活动部(7-2)固定连接，所述旋转头上(7-3)的筒壁上设置两组调节螺栓，每组调节螺栓(8)包含四根调节螺栓，该四根调节螺栓的轴线位于同一平面且相交于轴承的轴线，任意两个相邻的调节螺栓的轴线夹角为90度，每根调节螺栓的螺杆长度均等于旋转头的半径，所述光纤准直器(9)嵌入在旋转头内，且通过两组调节螺栓(8)固定，光纤准直器(9)与旋转头同轴，三号光纤(6)的另一端穿过轴承和旋转头(7-3)与光纤准直器(9)的一端连接。

2.根据权利要求1所述的基于光纤耦合的光纤旋转准直器，其特征在于，激光器(2)采用型号为DFB-1550的激光器。

3.根据权利要求1所述的基于光纤耦合的光纤旋转准直器，其特征在于，光功率计(1)采用型号为AQ2211的光功率计。

4.根据权利要求1所述基于光纤耦合的光纤旋转准直器的机械轴和光轴同轴调试方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一、在光纤准直器的激光出射方向，距离光纤准直器L处设置一个平面反射镜，其中，1mm≤L≤5mm，开启激光器(2)，旋转旋转头(7-3)，在旋转过程中，检测光功率计是否接收到光信号，当检测到光信号时，停止旋转旋转头；

步骤二、调节平面反射镜的方位角和俯仰角直到光功率计接收到的激光信号的功率最大，停止调节平面反射镜，此时光纤准直器(9)的光轴与平面反射镜垂直，记录此时光功率计接收到的光功率P_max，并记录此时平面反射镜的方位角α1和俯仰角β1；

步骤三、旋转旋转头180度，调节平面反射镜的方位角和俯仰角直到光功率计接收到的激光信号的功率最大，停止调节平面反射镜，此时光纤准直器(9)的光轴与平面反射镜再次垂直；记录此时平面反射镜的方位角α2与俯仰角β2；

步骤四、相对步骤三调节平面镜方位角方向的反向调节平面反射镜的方位角(α2-α1)/2，相对步骤三调节平面镜俯仰角方向的反向调节平面反射镜的俯仰角(β2-β1)/2，此时光纤准直器的机械轴和平面反射镜垂直；

步骤五、调节任意一组调节螺栓(8)直到光功率计(1)接收到的激光信号的功率值为P_max，停止调节，完成机械轴和光轴同轴的调试。