分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法、系统及装置与流程

文档序号:37081242发布日期:2024-02-20 21:36阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法,其特征在于:步骤(1)中,光纤两端去除涂覆层形成的裸纤长度为20~30cm;步骤(5)中,光斑大小占据光敏面60%~80%面积。

3.根据权利要求1所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法,其特征在于:步骤(8)中,δl长度为1~5cm;步骤(12)中,在重复操作的任意两次测量中,δl相同或不同。

4.一种分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量系统,其特征在于:包括光源分系统、光纤处理系统、中枢控制系统、第一功率探测器和第二功率探测器,所述光源分系统用于输出激光至待测光纤输入端的泵浦纤,所述光纤处理系统用于根据待测光纤有效耦合长度对待测光纤进行截断法处理或分离法处理,所述分离法为权利要求1~3中任一项所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法中所采用的处理方法,所述第一功率探测器和所述第二功率探测器分别用于探测光纤输出端泵浦纤与信号纤的功率,所述中枢控制系统分别连接所述光源分系统、所述光纤处理系统、所述第一功率探测器和所述第二功率探测器,用于数据获取与分析处理。

5.根据权利要求4所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量系统,其特征在于:所述光纤处理系统初始采用截断法处理长度为l的光纤,其截断步长设置为l/10,并自动获取所述第一功率探测器和所述第二功率探测器的探测数据p1和p2,计算两者比值因子f=p1/p2,以fm,fn,fp标记为任意连续三次依次测量得到的三个比值因子数据,当满足以下任意条件之一时:

6.一种分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量装置,其特征在于:包括若干个激光器、激光器驱动电源系统、光纤装载部、光纤传输导向组件、涂覆层破坏刀具、两个涂覆层清除组件、第三功率探测器、第四功率探测器、机械传动控制系统和控制中心,所述光纤装载部用于装载待测光纤,各所述激光器用于输出激光至待测光纤输入端的泵浦纤,所述激光器驱动电源系统用于控制各所述激光器的输出波长,所述光纤传输导向组件用于对光纤的输出端进行传输并导向至所述涂覆层破坏刀具,所述机械传动控制系统用于控制所述光纤装载部和所述光纤传输导向组件的运行,所述涂覆层破坏刀具用于切开光纤前进长度的涂覆层,使泵浦纤与信号纤分离,一个所述涂覆层清除组件用于去除分离后的泵浦纤上的涂覆层,并切割泵浦纤的输出端,所述第三功率探测器用于探测泵浦纤切割后端面的激光输出功率,另一个所述涂覆层清除组件用于去除分离后的信号纤上的涂覆层,并切割信号纤的输出端,所述第四功率探测器用于探测信号纤切割后端面的激光输出功率,所述控制中心分别连接所述激光器驱动电源系统、所述机械传动控制系统、所述第三功率探测器和所述第四功率探测器。

7.根据权利要求6所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量装置,其特征在于:所述光纤装载部为光纤装载盘,所述光纤传输导向组件包括转动轮盘和两个传动带式夹具,所述传动带式夹具包括两个滚轮和传动连接两个所述滚轮的传动带,两个所述传动带式夹具分别设置于光纤两侧,用于通过两个所述传动带夹紧输送并导向光纤,所述转动轮盘设置于所述传动带式夹具与所述光纤装载盘之间,用于将所述光纤装载盘上的光纤输送并导入至两个所述传动带式夹具之间。

8.根据权利要求6所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量装置,其特征在于:所述涂覆层清除组件包括两个环形夹具和设置于两个所述环形夹具之间的筒状涂覆层清除器;所述环形夹具包括环形外圈,所述环形外圈内沿周向均匀设有多个弧形夹紧片,各所述弧形夹紧片的靠近中心的一端围绕形成夹紧通孔,所述夹紧通孔内用于夹紧待处理光纤,通过调整所述弧形夹紧片能够调节所述夹紧通孔的大小;所述筒状涂覆层清除器包括环形外筒、环形涂覆层剥离刀和切割刀,所述环形涂覆层剥离刀沿轴向滑动设置于所述环形外筒内,所述环形涂覆层剥离刀包括刀片安装环形圈,所述刀片安装环形圈内沿周向均匀设有多个弧形刀片,各所述弧形刀片的靠近中心的一端具有弧形刀刃,各所述弧形刀刃围绕形成剥离孔,通过调整所述弧形刀片能够调节所述剥离孔的大小;所述切割刀设置于所述环形外筒内远离所述涂覆层破坏刀具的一端,所述切割刀沿所述环形外筒径向设置并由第一伸缩驱动装置驱动径向移动。

9.根据权利要求8所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量装置,其特征在于:所述第三功率探测器和所述第四功率探测器分别设置于两个所述涂覆层清除组件远离所述涂覆层破坏刀具的一侧,所述第三功率探测器和所述第四功率探测器分别与两个第二伸缩驱动装置连接,通过各所述第二伸缩驱动装置能够驱动所述第三功率探测器和所述第四功率探测器沿所述涂覆层清除组件的径向移动以对准光纤切割后的端面;所述第三功率探测器和所述第四功率探测器远离所述涂覆层清除组件的一侧各设有一个废纤收集盒,分别用于收集切割下的泵浦纤废纤和信号纤废纤。

10.根据权利要求6所述的分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量装置,其特征在于:各所述激光器的输出端通过光纤合束器将激光输入至待测光纤输入端的泵浦纤;所述涂覆层破坏刀具上设有刻度线,用于测量涂覆层破坏区域的光纤前进长度。


技术总结
本发明公开了一种分布式侧面泵浦光纤耦合系数测量方法、系统及装置,涉及光纤耦合系数测量技术领域,基于DSCCP光纤中的耦合理论模型提出一种更加实用、容错率更好和灵敏度更高的新型分离法测量方法,同时将分离法和截断法结合提出了一种在不同长度下自适应的测量系统,提升了测量精度,最后根据该系统设计了一种可以快速自动测量耦合系数的测量装置,具备较强的适应性和多种方案下的应用价值,在工程上具有可行性和广泛的应用前景,解决了实际测量中现有方法在变化剧烈区测量数据采样点过少的问题,可以成倍的提高过渡区测量数据数量,提高功率随长度变化图的精度,提高耦合系数测量的准确性。

技术研发人员:黄伶俐,李峰云,张春,刘念,冯玉祥,楚秋慧,张昊宇,舒强,董克攻,闫玥芳,王信宇,陶汝茂
受保护的技术使用者:中国工程物理研究院激光聚变研究中心
技术研发日:
技术公布日:2024/2/19
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