一种光纤合束器测试系统及方法与流程

文档序号:33121259发布日期:2023-02-01 03:53阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种光纤合束器测试系统,其特征在于,包括主控单元(100)、温度测试单元(200)和传输效率测试单元(300);所述温度测试单元(200)与所述主控单元(100)可通信地耦合,用于当泵浦激光输入光纤合束器(3)时,获取光纤合束器(3)的热成像图片和温度数据,并将所述热成像图片和温度数据传送给所述主控单元(100);所述传输效率测试单元(300)与所述主控单元(100)可通信地耦合,用于当泵浦激光输入所述光纤合束器(3)时,获取所述光纤合束器(3)第一输出功率,并将所述第一输出功率传送给所述主控单元(100);所述主控单元(100)用于接收操作指令,根据操作指令控制所述温度测试单元(200)和所述传输效率测试单元(300),根据所述热成像图片和温度数据处理生成所述光纤合束器(3)各个点位温度随泵浦功率的变化曲线,根据所述第一输出功率计算所述光纤合束器(3)的泵浦光纤的传输效率。2.根据权利要求1所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,还包括插入损耗测试单元(400)和na占比测试单元(500);所述插入损耗测试单元(400)与所述主控单元(100)可通信地耦合,用于当信号激光输入所述光纤合束器(3)时,获取所述光纤合束器(3)的第二输出功率,并将所述第二输出功率传送给所述主控单元(100);所述na占比测试单元(500)与所述主控单元(100)可通信地耦合,用于当信号激光输入所述光纤合束器(3)时,获取所述光纤合束器(3)输出的光束在无遮挡时的第三输出功率以及所述光纤合束器(3)输出的光束被部分遮挡时的第四输出功率,并将所述第三输出功率和所述第四输出功率传送给所述主控单元(100);所述主控单元(100)还用于接收操作指令,根据操作指令控制所述插入损耗测试单元(400)和所述na占比测试单元(500),根据所述第二输出功率计算所述光纤合束器(3)的插入损耗,根据所述第三输出功率和所述第四输出功率计算所述光纤合束器(3)的输出光纤的na占比。3.根据权利要求2所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,所述主控单元(100)包括主控机(1),所述主控机(1)具有按钮(101)和显示屏(102),所述按钮(101)用于输入操作指令,所述显示屏(102)用于显示所述光纤合束器(3)的各个点位的温度随泵浦功率的变化曲线,所述第一输出功率,所述光纤合束器(3)的泵浦光纤的传输效率,所述第二输出功率,所述光纤合束器(3)的插入损耗以及所述光纤合束器(3)的输出光纤的na占比。4.根据权利要求3所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,所述温度测试单元(200)包括n个泵浦激光器、热成像仪(4)、机械臂(5)、导热板(6)和水浴箱(7),n为大于1的正整数,所述n个泵浦激光器的控制端与所述主控机(1)连接,所述n个泵浦激光器的输出端与所述光纤合束器(3)的泵浦光纤输入端连接,所述光纤合束器(3)设置在所述导热板(6)上,所述光纤合束器(3)的输出光纤设置在所述水浴箱(7)中,所述机械臂(5)与所述主控机(1)可通信地耦合,用于抓取所述热成像仪(4)移动至所述光纤合束器(3)的上方,所述热成像仪(4)与所述主控机(1)可通信地耦合,用于拍摄图片并测量所述光纤合束器(3)的各点位温度。5.根据权利要求3所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,所述传输效率测试单元
(300)包括n个泵浦激光器和第一激光功率计(81),n为大于1的正整数,所述n个泵浦激光器的控制端与所述主控机(1)连接,所述n个泵浦激光器的输出端与所述光纤合束器(3)的泵浦光纤输入端连接,所述第一激光功率计(81)与所述主控机(1)可通信地耦合,所述第一激光功率计(81)设置在所述光纤合束器(3)的输出光纤端面的一侧,用于测量所述光纤合束器(3)的第一输出功率。6.根据权利要求3所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,所述插入损耗测试单元(400)包括信号激光器(9)和包层光滤出器(10),所述信号激光器(9)的控制端与所述主控机(1)连接,所述信号激光器(9)的输出端与所述光纤合束器(3)的信号光纤输入端连接,所述光纤合束器(3)的输出端与所述包层光滤出器(10)连接,所述包层光滤出器(10)的一侧设置有第二激光功率计(82),所述第二激光功率计(82)与所述主控机(1)可通信地耦合,用于测量所述光纤合束器(3)的第二输出功率。7.根据权利要求3所述的光纤合束器测试系统,其特征在于,所述na占比测试单元(500)包括信号激光器(9)、光阑(11)和滑轨(12),所述信号激光器(9)的控制端与所述主控机(1)连接,所述信号激光器(9)的输出端与所述光纤合束器(3)的信号光纤输入端连接,所述光阑(11)可滑动地设置所述滑轨(12)上,用于限制所述光纤合束器(3)射出的光束,在所述光阑(11)远离所述光纤合束器(3)的一侧设置有第二激光功率计(82),所述第二激光功率计(82)与所述主控机(1)可通信地耦合,用于所述光纤合束器(3)射出的光束无遮挡时的第三输出功率以及所述光纤合束器(3)输出的光束被所述光阑(11)部分遮挡时的第四输出功率。8.一种光纤合束器测试方法,其特征在于,采用如权利要求1至7任意一项所述的光纤合束器测试系统完成,包括以下步骤:将光纤合束器(3)的泵浦光纤输入端接入泵浦激光器,将光纤合束器(3)放在导热板(6)上,光纤合束器(3)的输出光纤放入水浴箱(7)内;通过主控机(1)将泵浦激光器的功率设为第一比例的额定功率,第一比例小于100%,机械臂(5)伸缩控制热成像仪(4)到达光纤合束器(3)上方开始拍摄图片并测量光纤合束器(3)发各点位温度;将每个泵浦激光器的功率依次增加,同时热成像仪(4)在每次功率改变后均进行拍摄图片测量光纤合束器(3)的各点位温度,并通过将图片和温度数据传输至主控机(1);当泵浦激光器的功率达到100%的额定功率后停止工作,机械臂(5)伸缩控制热成像仪(4)回到初始位置,主控机(1)对温度数据进行处理后生成各点位的温度随泵浦功率的变化曲线,并显示在显示屏(102)上。9.根据权利要求8所述的光纤合束器测试方法,其特征在于,还包括:s202,将光纤合束器(3)的泵浦光纤接入泵浦激光器;s204,选中第一个泵浦激光器(21)工作,输出功率进入光纤合束器(3)的第一个泵浦光纤;s206,第一激光功率计(81)对光纤合束器(3)的输出光纤进行功率探测;s208,当选中的泵浦激光器的输出功率达到额定功率p0时,主控机(1)保存此时显示屏(102)上显示的第一输出功率p1;s210,关闭第一个泵浦激光器(21),顺序启动第二至第n个泵浦激光器(22-2n),分别输
出功率进入光纤合束器(3)的第二个至第n个泵浦光纤,主控机(1)根据保存的第一输出功率p1分别计算得到光纤合束器(3)的每个泵浦光纤的传输效率m1,并显示在显示屏(102)上,其中m1=(p1/p0)
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100%,重复步骤s206至s208直至所有泵浦光纤测试完成。10.根据权利要求8所述的光纤合束器测试方法,其特征在于,还包括:将光纤合束器(3)的信号光纤接入信号激光器(9);信号激光器(9)工作,输出功率进入信号光纤,第二激光功率计(82)对光纤合束器(3)的输出光纤进行功率探测;当信号激光器(9)的输出功率达到额定功率p2时,主控机(1)保存此时显示屏(102)上显示的光纤合束器(3)的第二输出功率p3,计算光纤合束器(3)的插入损耗m2,并显示在显示屏(102)上,其中m2=-10log(p3/p2)。11.根据权利要求8所述的光纤合束器测试方法,其特征在于,还包括:将光纤合束器(3)的信号光纤接入信号激光器(9);主控机(1)控制光阑(11)在滑轨(12)上滑动至初始位置停下,初始位置光阑(11)对光纤合束器(3)的输出光纤射出的光没有遮挡,信号激光器(9)工作,输出设定的功率进入信号输入光纤,第二激光功率计(82)对光纤合束器(3)的输出光纤进行功率探测,将探测到的第三输出功率p4传输至主控机(1);主控机(1)控制光阑(11)在滑轨(12)上滑动至设定位置停下,初始位置光阑(11)对光纤合束器(3)的输出光纤射出的光具有遮挡,第二激光功率计(82)对光纤合束器(3)的输出光纤进行功率探测,将探测到的第四输出功率p5传输至主控机(1),主控机(1)计算光纤合束器(3)的输出光纤射出的光的na占比m3,并显示在显示屏(102)上,其中m3=(p5/p4)
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100%。

技术总结
本发明提出一种光纤合束器测试系统及方法,系统包括主控单元、温度测试单元和传输效率测试单元;温度测试单元用于当泵浦激光输入光纤合束器时,获取光纤合束器的热成像图片和温度数据,将其传送给主控单元;传输效率测试单元用于当泵浦激光输入光纤合束器时,获取光纤合束器第一输出功率,并将第一输出功率传送给主控单元;主控单元用于接收操作指令,根据热成像图片和温度数据处理生成光纤合束器各个点位温度随泵浦功率的变化曲线,根据第一输出功率计算光纤合束器的泵浦光纤的传输效率。本发明系统能够避免现有技术中手工操作泵浦激光器的开闭和手工记录及计算功率,有效提高测试效率,并且测量光纤合束器的温度和传输效率多个参数。率多个参数。率多个参数。


技术研发人员:金东臣 陈晓华
受保护的技术使用者:北京凯普林光电科技股份有限公司
技术研发日:2022.12.27
技术公布日:2023/1/31
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