[实用新型]一种光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤集束器相关技术领域，具体涉及一种光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统。

背景技术

在激光惯性约束聚变、高能激光系统等领域，需要实现高能量输出的激光，同时要求电-光、光-光转换效率高。光纤放大网络(FAN)可实现激光聚变点火装置兆焦耳以上的单脉冲能量输出，具有墙插效率高、光路柔性化等特点。要实现如此高的单脉冲能量输出，需要采用上千万根大模场增益光纤，故需要光纤集束器以实现成百上千根光纤输出光束的组束。目前光纤集束器是通过光纤熔融拉锥(FBT-Fused Biconical Taper)工艺拉制而成，主要用于激光输出光纤的组束。对熔融拉锥光纤集束器的技术要求除了插入损耗、插损均匀性指标等以外，拉锥后光纤集束器中各个光纤的芯间平行度也是一个十分重要的技术指标，芯间平行度的好坏直接关系到光纤输出激光组束的光束质量。因此，需要对每个光纤集束器的芯间平行度进行测试。

芯间平行度以毫弧度(mrad)表示，其定义为：从平行紧密排列的两根光纤端面发出的两束光，在距离其端面1公里处，若两束光的光斑中心间距为1米，此二光纤的平行度为1mrad。目前检测光纤集束器中各个光纤的芯间平行度时用透镜将光束准直，需在1～3米远处对光斑中心间距进行测试。测试设备所需空间较大，而且测试时间长，结果准确度也不高。故目前急需一种测试光纤集束器中各光纤的芯间平行度的结构紧凑、便于实施的系统和方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统，采用共轭透镜测试光纤集束器各光纤输出光束的远场光斑中心重合度来判断光纤集束器的芯间平行度。结构紧凑，简便易行。

本实用新型设计的一种光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统，包括CCD光电探头，还包括共轭透镜组，在光学平台的水平台面上待测光纤集束器，共轭透镜组的输入透镜、输出透镜及CCD光电探头分别安装于4个相互独立的微调架上，各微调架均具有五维可调机械机构，所述五维包括x、y、z三向和俯仰角、水平角，即可手动调节其上安装的部件的五维位置；所述光纤集束器，共轭透镜组及CCD光电探头同轴；可见激光源与待测光纤集束器的某根输入光纤耦合，CCD光电探头的图像输出数据线接入计算机。

所述共轭透镜组包括两个参数完全相同的平凸棒透镜为输入透镜和输出透镜，所述平凸棒透镜的空间口径大于光纤集束器的空间口径，平凸棒透镜的数值口径大于待测光纤集束器中单根光纤的数值孔径。所述共轭透镜组的2个平凸棒透镜的球面端相对，相互对称，2个平凸棒透镜的中心线为同一水平直线。

所述共轭透镜组的2个平凸棒透镜球面端中心的距离为5～10mm。

所述CCD光电探头的探测面大于或等于光纤集束器输出端经共轭透镜组聚焦在CCD光电探头的探测面的光班面积，且像素大于等于20万。

所述光纤集束器输出端面处于输入透镜的焦平面上，所述CCD光电探头的探测面处于输出透镜的焦平面上。

可见激光源耦合到光纤集束器任意一根输入光纤中，计算机显示其光斑与其它光纤光斑的距离，得到光纤的芯间平行度。

与现有技术相比，本实用新型一种光纤集束器光纤芯间平行度测试系统的优点为：1、采用共轭透镜组测试装置结构紧凑，设备简单，操作容易；2、采用可见激光检测，使各部件的同轴调节可视且简化；3、计算机可自动处理测试结果，方便快捷；4、适用于多芯光纤集束器的芯间平行度测试，可测芯数上百、甚至上千的光纤集束器。

附图说明

图1为本光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统实施例结构示意图。

图中标号为：

1-光纤集束器，2-输入透镜，3-输出透镜，4-CCD光电探头，5-数据线，6-计算机，7-微调架，8-可见激光源，9-输入光纤。

具体实施方式

本光纤集束器光纤芯间平行度的测试系统实施例的结构如图1所示，在光学平台的水平台面上待测光纤集束器1，共轭透镜组的输入透镜2、输出透镜3及CCD光电探头4分别安装于4个相互独立的微调架7上，各微调架7均具有五维可调机械机构，即可手动调节其上安装的部件的五维位置。本例光纤集束器1，共轭透镜组及CCD光电探头4同轴；可见激光源8与待测光纤集束器1的某根输入光纤9耦合，CCD光电探头4的图像输出数据线接入计算机6。

本例共轭透镜组的输入透镜2和输出透镜3为2个对称的平凸棒透镜，2个平凸棒透镜的球面端相对，球面端中心的距离为8mm。2个平凸棒透镜的中心线为同一水平直线。