[实用新型]数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，具体涉及一种数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置。

背景技术

光纤面板是一种新型的传递光和图象信息的元件,在象增强器和微光摄象管中作为窗口和祸合元件得到了广泛应用。它是由大量具有导光特性的极细的玻璃丝在高温高压下熔合而成的面阵。为了有效地传递光和图象信息,要求光学纤维面板具有尽可能大的集光能力,数值孔径就是表征光学纤维面板集光能力的重要参数。因此，对光纤面板数值孔径的测量显得至关重要。国际上规定:用漫射光照射光纤面板,测童其各个角度下的透过率,当透过率下降到轴向最大透过率的某一百分比(通常为50 %)时,所对应的角度规定为光纤面板的数值孔径角,其正弦值为数值孔径 NA，当前技术装置中，虽有测量光纤面板数值孔径的实验装置，但操作繁琐，测试数据需手工处理，效率低，重复性差，精度不易得到保证并且存在电路复杂、功能较少、测试结果不能保存在装置内、不能直观的反应数值孔径与投射率的关系等问题。光纤面板数值孔径可以在折光仪上分别测出芯料和皮料的折射率,根据                                                进行计算，但由于端面反射，纤维结构的缺陷等因素，计算结果不够准确。通常采用实际测量来确定光纤面板的数值孔径。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置，包括光源模块、漫射光模块、光电倍增管采集模块和数据处理模块，待测光纤模块设置在漫射光模块和光电倍增管采集模块之间。

进一步的，所述光源模块包括光源和聚光镜。

进一步的，所述漫射光模块包括积分球和移动台。

进一步的，所述光电倍增管采集模块包括光电倍增管。

进一步的，所述数据处理模块包括单片机和计算机，所述单片机和计算机串口连接。

进一步的，所述单片机是内置有AD电路的单片机。

与传统装置相比，本实用新型具备以下几个特点：

1、能够通过计算机控制光电倍增管实现对光子数的自动采集； 

2、能够根据给定的光子通过率测出相应的数值孔径；

3、能够通过数值孔径（NA）和透射率的相应的曲线，直观的显示待测样品的数值孔径和透射率的对应关系；

4、能够进行数据库的操作，保存相应的数据；

5、能够实现打印和保存数值孔径（NA）与透射率对应关系曲线图。

附图说明

图1为本实用新型的数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置包括光源模块、漫射光模块、光电倍增管采集模块和数据处理模块。

所述光源模块包括光源1和聚光镜2，光源1采用的是溴钨灯，溴钨灯是可见－近红外波段的理想光源可对物质进行吸收光谱和荧光光谱分析，再用高稳定度、高精度的800mA稳流源给光源供电，使光源输出光的强度与色温稳定，以保证测量的准确性与稳定性。利用投射率大于85%、焦距为1cm的SK.02-SKLM透镜将光线集中射向漫射光模块。

漫射光模块包括积分球3和移动台4，球分球3采用具有高反射性内表面，将光源1经聚光镜2聚焦后射来的光均匀漫射，积分球3固定在可以横纵移动的移动台4上。移动台4利用步进电机控制，使用计算机能发出信号控制移动台4移动，以便控制积分球3能投射出不同角度的光，并增强了该设备的自动化能力，使该设备操作更加快捷、并提高效率。

光电倍增管采集模块包括光电倍增管5，通过转动相应的漫射积分球3采集到不同角度的光通过准直管之后到达光电倍增管5的光子数，经过对不同的角度以及角度对应的光子数的数目的采集，实现相应的数值孔径和透射率的对应关系。在有限的区域内，可以测量待测光纤面板6的以中心任意角度的数值孔径与透射率的对应曲线。光电倍增管5是将光子数转换成电信号的元件，可以采集0到100 0000 0000的光子数，满足该设备的需要。

数据处理模块包括单片机7和计算机8，本测量装置利用WT56F216单片机作转换装置，使计算机8可以控制光电倍增管5的实时采集和控制积分球的移动台3的转动。WT56F216单片机内置AD转换器，精简了电路结构，提高了测量的稳定性。WT56F216与计算机串口连接通信，使计算机能实时对光纤面板数值孔径装置进行控制。

本实用新型的数字式测量光纤面板数值孔径的测量装置工作流程如下：