[发明专利]保偏光纤拍长测试仪及其应用

摘要

本发明涉及一种保偏光纤拍长测试仪及应用，特别是采用压力微扰法测量保偏光纤的拍长参数的测试仪。压力微扰法测量保偏光纤的拍长技术，当前实用化技术水平低。国内一些单位所用仪器也多为实验室水平。本发明的这种保偏光纤拍长测试仪，是由精密微位移控制装置、信号处理分析控制系统、液晶触摸屏显示系统、上位机分析处理系统、光纤传输偏振态直接耦合调节装置、压力施加装置、光路系统组成。本发明的有益效果：可实现50nm分辨率和10μm测量精度。仪器易损件可方便更换；可通过轴承对对被测光纤施压，光纤不易断裂；采用液晶触摸屏交互模式，可独立进行测试工作；可实现与上位机的通讯，并可用于对光纤性能的分析处理。

主权项

1.一种保偏光纤拍长测试仪，它是由精密微位移控制装置、信号处理分析控制系统、液晶触摸屏显示系统、上位机分析处理系统、光纤传输偏振态直接耦合调节装置、压力施加装置、光路系统组成；精密微位移控制装置由步进电机及驱动电路(7)，精密丝杠及螺帽(9)和支架及其底座(6)组成，其由信号处理分析控制系统(8)通过电线接口(15，16)与步进电机及驱动电路连接，精密丝杠及螺帽(9)上通过螺钉固定连接有压力施加装置(2)；信号处理分析控制系统(8)，采用单片机控制；它通过电线接(15，16)与步进电机及驱动电路(7)连接；在丝杠螺帽(9)的运动极限位置之间，安装有机械限位开关(26)，在安装机械限位开关的一侧安装位置传感器(25)，信号处理分析控制系统(8)，通过电线接口(19，24)与液晶触摸屏连接，通过电线接口(17，20)与探测器及光功率检测模块(10)连接，通过电线接(18，22)与上位计算机进行通信；液晶触摸屏显示系统用于人机交互平台；光路系统，由光源模块(5)，起偏器件(78)，光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3)，被测光纤(39)，光纤传输偏振态直接耦合调节装置(12)，检偏器件(80)，探测器及光功率检测模块(10)组成；其特征在于：压力施加装置(2)，由压力基座(38)、轴承固定座(33)、活动座(30)、压力杠杆(28)、压力调节块(35)，压力源(34)或压力弹簧(37)、轴承对(32)以及光纤限位片(36)组成；压力基座与精密丝杠螺帽(9)通过螺钉连接在一起，轴承对(32)分别通过螺钉固定在轴承固定座(33)、活动座(30)上，轴承活动座(30)可以绕轴(31)转动，以分离轴承对(32)装卸被测光纤和传递压力杠杆(28)的力在被测光纤上；在轴承对(32)的一侧或两侧放置有光纤限位片(36)；压力施加装置(2)和光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3、12)，由螺钉固定连接在精密位移控制装置的精密丝杠及螺帽(9)和支架的上方；光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3，12)由耦合座(40)、光纤夹持橡胶(42)、光纤定位陶瓷座(46)、安装于光纤轴向定位空间(50)的光纤轴向限位指示装置(67)及活动组合偏振态调节装置组成；在耦合座(40)上有光纤定位V型槽(65)，夹持光纤压片支架(41)，夹持压力磁铁(43)，通过螺纹固定裸光纤定位陶瓷头(46)的连接座(45)，以及容纳光纤直接耦合时伸出光纤的回缩空间(44)以及活动组合偏振态调节装置的输出光纤或信号电线的空间(61)；活动组合偏振态调节装置与耦合座(40)通过螺纹与连接螺帽(58)连接，活动组合偏振态调节装置通过旋转定位轴承(52)和连接螺帽(58)采用间隙配合限位；同时在空间(62)中可以放置弹簧，弹簧的一端与连接螺帽(58)接触，弹簧的另一端与定位轴承(52)的外圆接触。在耦合座(40)上开有一个容纳光纤轴向限位指示装置(67)的空间(50)和固定螺孔(51)；光路系统中，光源可以采用DFB激光器，置于光源模块(5)中，光源模块(5)与光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3)通过光纤跳线连接，在光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3)中，跳线活动接头的陶瓷定位头(54)通过定位陶瓷C型管(53)与裸光纤定位陶瓷头(46)对接，被测光纤光输入端通过裸光纤定位陶瓷头(46)与跳线活动接头的陶瓷定位头(54)中的光纤直接对接；被测光纤的另一端采用同样的方法与光纤传输偏振态直接耦合调节装置(12)连接；在采用光纤型检偏器件时，检偏器件可以置于探测器及光功率检测模块(10)中，光纤型检偏器与光探测器通过光纤活动接头连接；光纤传输偏振态直接耦合调节装置(12)与探测器及光功率检测模块(10)通过光纤跳线连接；此时被测光纤输出端与光纤传输偏振态直接耦合调节装置(12)的连接与被测光纤输入端相同；在采用块状晶体起偏器件时，光源模块(5)中的发光器件尾纤可以直接或通过光纤跳线与光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3)连接；在光纤传输偏振态直接耦合调节装置(3)中，发光器件或跳线的尾纤，通过定位陶瓷头(79)定位于准直透镜(77)的入射端；准直透镜(77)之间放置有晶体起偏器(78)，晶体起偏器(78)后准直透镜(77)的出射端定位于陶瓷头(76)中的光纤；此光纤与被测光纤通过定位陶瓷头对接耦合；在采用块状晶体检偏器件时，被测光纤通过裸光纤定位陶瓷头(46)定位，其后放置有晶体检偏器(80)，光探测器(81)，及其进行光信号前置处理的模块(82)。