[实用新型]用于光纤束特性测量的光学适配器

说明书

本实用新型涉及一种光学元件，具体为一种光学适配器，可用于光纤传象束和传光束（统称光纤束）的光谱透过率、白光透过率及数值孔径的测量。

根据图1和光纤束数值孔径的公式：

NA＝n_OSinθc＝ n 2 1 - n 2 2 ]]>

可知当人射光的入射角θi＞θc＝Sin^－1（NA／n_O）时，它将成为辐射模而不能在光纤中传输。也就是说，只有当θi＜θc的入射光才能在光纤中传输。另外，即使小于θc的入射光其入射度θi不同，在光纤中激励的传输导模也不同，而不同导模的传输损耗是不同的。一般来说，低阶模传输损耗小，高阶模损耗大，也就是说，入射光孔径角的大小将直接影响光纤束透过率的测量结果。当入射光孔径角偏大时，尤其是当θi＞θc时，透过率将偏小，而用准直光（θi＝0）测量时，透过率偏大。在测量光纤束的数值孔径时，也必须保证θi＞θc，否则测量得到的数值孔径值将会偏小。因此测量光纤束透过率和数值孔径时都必须限定入射光孔径角。

目前在光纤束透过率测量中大都忽略了入射光孔径角与光纤束数值孔径之间的关系。国内某些单位采用准值光源的一般光学元件透过率的测量方法，但所测光纤束透过率偏大。国外的一些报道中，例如1979年8月27～30日在美国加州San  Diego召开的成像仪器工程师学会专题会第23届年会上发表的“相干纤维光学测试技术”（Coherent  Fiber  Qptics  Test  Techniques）一文及美国政府AD报告（AD－881  276／0）中“改进的光纤束研究进展”（Σ  xploratory  Development  of  Improved  Optical  Fiper  Bundles）一文中提到光纤束透过率时，虽然采用了非准直光，但也未涉及入射光孔径角的影响，因而使其测量结果存在一定误差。

本实用新型的目的在于为避免上述不足而设计的用于光纤束特性测量的光学适配器。为保证测量光纤束透过率时入射光孔径角与光纤束数值孔径相匹配，测量光纤束数值孔径时，保证入射光孔径角大于光纤束数值孔径相对应的角度θc，从而克服现有测量技术中所带来的原理误差，同时又可使光源探测器，光源－光纤束之间的耦合方便及可靠。

本实用新型的目的是通过以下措施达到：将两个长度为四分之一周期的自聚焦透镜分别安装在两个套筒内的一端，两个套筒相互连接成一体。在两套筒内，两个自聚焦透镜之间装有固定套，套筒一端连接有耦合器，两个套筒各自一端装有压片。

下面结合附图对本实用新型做详细说明：

图1是光线入射角与光纤数值孔径的关系示意图

图2是光学适配器结构图

图3是使用本方案实施例的光路图

将两个自聚焦透镜L1和L2分别安装在套筒B1和B2内的一端，装配时应保证它们有较高的同心度。两个套筒的直径与长度均视需要适当选择，自聚焦透镜L₁和L₂的长度均为四分之一周期。透镜L₁的数值孔径可任意选取，但透镜L₂的数值孔径应与待测光纤束数值孔径相等或近似。实际上L₁和L₂的数值孔径不同，其周期不同，因而焦距也不同。但这只对L₁前端面上入射光斑直径与L₂后端面上出射光斑直径的比值有影响，而对L₂的出射光孔径角无影响。因此只要L₂的数值孔径等于或近似于光纤束的数值孔径就一定会保证所要求的测量条件：使光纤束的入射光孔径角与光纤束数值孔径向匹配。