一种保偏光纤消光比及接收角的测试装置的制作方法

1.本实用新型应用于偏振光的传输领域，具体为一种保偏光纤消光比及接收角的测试装置。


背景技术：

2.随着社会的信息化，光纤技术正逐渐深入社会的各个领域，特种光纤作为光纤技术未来发展方向，在各大领域均有极为广泛的用途。特别是可用于光纤传感的保偏光纤由于对线偏振光具有较强的偏振保持能力，并且与普通单模光纤有良好的相容性而在光纤通信和光纤传感系统中得到了越来越广泛应用。保偏光纤一般是应用在对偏振态比较敏感的应用中，如干涉仪，或是激光器，或是用在光源与外调制器之间的连接中等等。
3.保偏光纤实现保偏原理的方式为：将偏振光偏振方向与其中一轴对齐，分到另一轴的偏振分量就会很小，从而保持传输光的偏振态。这时候就引入了消光比参数来反映光纤保持偏振态的优劣程度。当偏振方向与快慢轴其中一个轴对齐后，通过元器件产生两个正交偏振模态，沿原方向轴向的偏振分量与垂直方向的偏振分量的比值，就是消光比。消光比越大，保偏光纤的保偏能力越强。
4.但是在使用过程中入射光的偏振方向可能不能完全和光纤的快轴或慢轴对齐，入射偏振光的偏振方向与光纤的快轴或慢轴夹角为θ时，出射的偏振光的消光比大于20db，定义这个角度为保偏光纤的接收角。


技术实现要素：

5.为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种保偏光纤消光比及接收角的测试装置，用以解决上述技术问题。
6.本实用新型是通过以下技术方案予以实现的：
7.一种保偏光纤消光比及接收角的测试装置，包括检偏器、功率计、偏振分析仪及间隔设置的三个调整架；其中，三个所述调整架分别为：第一调整架，固定有第一准直器及第一调整组件，所述第一准直器的一端连接有光源光纤；第二调整架，固定有起偏器；第三调整架，固定有第二准直器及第二调整组件，所述第二准直器的一端连接有保偏光纤的一端，所述保偏光纤的另一端连接第三准直器。
8.上述技术方案通过第一调整架使得光源发出的光能够经第一准直器垂直入射到起偏器，通过第一调整架和第三调整架的配合使得第一准直器和第二准直器的光重合，通过第二调整架调整起偏器的旋转角度，并配合偏振分析仪，使得保偏光纤出来的光为线偏振光，同时通过起偏器的角度旋转，配合检偏器和功率计，实现消光比和接收角测量。
9.作为进一步的技术方案，所述检偏器、功率计、偏振分析仪的入光口均与第三准直器的出光口相适配。在测试消光比及接收角之前，先让第三准直器出来的光打入偏振分析仪，观察出射光的偏振态，以保证保偏光纤出来的光为线偏振光，因此使第三准直器的出光口对准偏振分析仪的入光口能够保证测试精度。同样，在利用检偏器和功率计进行消光比
及接收角测量时，以及在通过功率计观察光经过起偏器后耦合进保偏光纤的状态时，也需要使第三准直器的出光口对准各器件的入光口来保证测试精度，避免漏光。
10.作为进一步的技术方案，所述第一准直器通过准直器固定架固定在第一调整架的上方；所述第二准直器通过准直器固定架固定在第三调整架的上方；所述第三准直器通过准直器固定架固定于与第二准直器相适配的位置。
11.作为进一步的技术方案，所述第一调整架、第三调整架的调整组件均为五维调整组件，分别包括：三维度平移调节旋钮，用于调节水平面两个方向及垂直方向上的平移距离；俯仰调节旋钮，设置在准直器固定架下方，用于调节准直器出光口的俯仰角度；旋转调节旋钮，用于调节准直器出光口在竖直平面上的旋转角度。通过五维调整架实现水平面及垂直面的调节、上下俯仰调节以及竖直面的旋转调节，从而实现对准直器出光口出来的光束位置的精确调节，提高测试精度。
12.作为进一步的技术方案，所述第二调整架与第一调整架和第三调整架的配置相同。
13.作为进一步的技术方案，所述第一调整架、第三调整架均设置有自上而下依次连接的顶部支撑板、上支撑板和下支撑板；所述顶部支撑板用于支撑准直器固定架，所述上支撑板和下支撑板用于固定调节旋钮；所述上支撑板与下支撑板在其中一端活动连接。
14.作为进一步的技术方案，所述俯仰调节旋钮固定在上支撑板上，其中一端与顶部支撑板铰接，另一端通过旋钮与顶部支撑板的底部抵接；所述旋转调节旋钮固定在上支撑板上；所述三维度平移调节旋钮均固定在下支撑板上。
15.作为进一步的技术方案，所述起偏器通过顶部支撑板固定于第二调整架上方。
16.作为进一步的技术方案，所述第一准直器、第二准直器及第三准直器均通过固定螺丝固定于准直器固定架内。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.(1)本实用新型通过第一调整架使得光源发出的光能够经第一准直器垂直入射到起偏器，通过第一调整架和第三调整架的配合使得第一准直器和第二准直器的光重合，通过第二调整架调整起偏器的旋转角度，并配合偏振分析仪，使得保偏光纤出来的光为线偏正光，同时通过起偏器的角度旋转，配合检偏器和功率计，实现消光比和接收角测量。
19.(2)本实用新型的测试光路简单，调节方便，且能够获得准确的测试结果。
附图说明
20.图1为根据本实用新型实施例的保偏光纤消光比及接收角的测试装置的结构示意图。
21.图中：100、第一调整架；200、第二调整架；300、第三调整架；1、第一y向旋钮；2、第一x向旋钮；3、第一z向旋钮；4、第一俯仰调节旋钮；5、第一旋转调节旋钮；6、第二y向旋钮；7、第二x向旋钮；8、第二z向旋钮；9、第二俯仰调节旋钮；10、第二旋转调节旋钮；11、第一准直器固定架；12、第一固定螺丝；13、第二准直器固定架；14、第二固定螺丝；15、第三准直器固定架；16、第三固定螺丝；17、光源光纤；18、第一准直器；19、起偏器；20、第二准直器；21、保偏光纤；22、第三准直器；23、检偏器；24、功率计；25、偏振分析仪。
具体实施方式
22.以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.本实用新型提供一种保偏光纤21消光比及接收角的测试装置，如图1所示，包括依光路设置的第一调整架100、第二调整架200、第三调整架300、检偏器23、功率计24及偏振分析仪25。
27.其中，第一调整架的下方设有第一调整组件，上方通过顶部支撑板连接有第一准直器18固定架11，所述第一准直器18固定架11内设有第一准直器18，所述第一准直器18朝向光源的一端连接有光源光纤17。
28.所述第一准直器18经由上方的第一固定螺丝12固定于第一准直器18固定架11内。
29.所述第一调整组件为五维调整组件，包括：第一三维度平移调节旋钮，用于调节水平面两个方向及垂直方向上的平移距离；第一俯仰调节旋钮4，设置在第一准直器18固定架11下方，用于调节第一准直器18出光口的俯仰角度；第一旋转调节旋钮5，用于调节第一准直器18出光口在竖直平面上的旋转角度。
30.所述第一三维度平移调节旋钮进一步包括第一x向旋钮2、第一y向旋钮1及第一z向旋钮3。
31.其中，第二固定架的顶部设有起偏器19，下方设有调节组件。这里的调节组件可以
采用与第一调整组件相同的配置，也可以采用其他结构，只要能够实现起偏器19角度旋转即可。
32.其中，第三调整架的下方设有第二调整组件，上方通过顶部支撑板连接有第二准直器20固定架13，所述第二准直器20固定架13内设有第二准直器20，所述第二准直器20通过第二固定螺丝14固定于第二准直器20固定架13内。所述第二准直器20的一端朝向起偏器19，另一端连接保偏光纤21。所述保偏光纤21的另一端连接第三准直器22，所述第三准直器22贯穿第三准直器22固定架15的上部且通过第三固定螺丝16固定于第三准直器22固定架15内。
33.所述第二调整组件为五维调整组件，包括：第二三维度平移调节旋钮，用于调节水平面两个方向及垂直方向上的平移距离；第二俯仰调节旋钮9，设置在第二准直器20固定架13下方，用于调节第二准直器20出光口的俯仰角度；第二旋转调节旋钮10，用于调节第二准直器20出光口在竖直平面上的旋转角度。
34.所述第二三维度平移调节旋钮进一步包括第二x向旋钮7、第二y向旋钮6及第二z向旋钮8。
35.所述第一调整架、第三调整架均设置有自上而下依次连接的顶部支撑板、上支撑板和下支撑板。所述顶部支撑板用于支撑准直器固定架，所述上支撑板和下支撑板用于固定调节旋钮。
36.所述上支撑板与下支撑板在其中一端活动连接。所述的第一旋转调节旋钮5、第二旋转调节旋钮10均固定在各自调节架的上支撑板上，在进行旋转调节时，通过活动连接端带动俯仰调节旋钮、顶部支撑板及对应的准直器在竖直平面内旋转。
37.所述的俯仰调节旋钮固定在上支撑板上，其中一端与顶部支撑板铰接，另一端通过旋钮与顶部支撑板的底部抵接。在旋转俯仰调节旋钮时，带动顶部支撑板上升或下降，进而带动对应的准直器实现上下俯仰。
38.所述三维度平移调节旋钮均固定在下支撑板上，用于分别实现水平面两个维度及垂直面一个维度的平移调节。
39.所述检偏器23、功率计24、偏振分析仪25的入光口均与第三准直器22的出光口相适配。在测试消光比及接收角之前，先让第三准直器22出来的光打入偏振分析仪25，观察出射光的偏振态，以保证保偏光纤21出来的光为线偏振光，因此使第三准直器22的出光口对准偏振分析仪25的入光口能够保证测试精度。同样，在利用检偏器23和功率计24进行消光比及接收角测量时，以及在通过功率计24观察光经过起偏器19后耦合进保偏光纤21的状态时，也需要使第三准直器22的出光口对准各器件的入光口来保证测试精度，避免漏光。
40.本实用新型所述装置的测试方法包括：
41.第一步：按照图1将光路搭建好；
42.第二步：调节第一调整架的x向旋钮、y向旋钮、z向旋钮、俯仰调节旋钮及旋转调节旋钮，使得光源发出的光经过第一准直器18后垂直打入起偏器19；
43.第三步：将保偏光纤21与第三准直器22连接的这端接上光源，调节第三调整架的x向旋钮、y向旋钮、z向旋钮、俯仰调节旋钮及旋转调节旋钮，使得第二准直器20出来的光垂直打到起偏器19上；
44.第四步：调节第一调整架的y向旋钮、z向旋钮，以及第三调整架的y向旋钮、z向旋
钮，使得第一准直器18和第二准直器20出来的光重合；这时将保偏光纤21与第三准直器22连接，先将检偏器23去掉，微调第一调整架和第三调整架的俯仰调节旋钮及旋转调节旋钮，观察功率计24，一直调到示数最大，这时光源发出的光经过起偏器19后已经耦合进了保偏光纤21中了；
45.第五步：把检偏器23和功率计24拿开，让第三准直器22出来的光打入偏振分析仪25中，观察出射光的偏振态，旋转起偏器19，使得保偏光纤21出来的光为线偏振光；
46.第六步：将偏振分析仪25移开，加入检偏器23和功率计24，旋转检偏器23一周，记下功率的最大值(pmax)和最小值(pmin)，消光比per＝10lg(pmax/pmin)，这个消光比就是入射光的偏振方向完全和光纤的快轴或慢轴对齐时，保偏光纤21的消光比；
47.第七步：稍微旋转起偏器19，在测试保偏光纤21的消光比，消光比为20db时，起偏器19的旋转角度就是保偏光纤21的接收角。
48.本测试方法的光路比较简单，调节方便，测试结果比较准确。
49.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。