CN101839799B - 光波导测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光波导测试装置，涉及光波导技术，包括底座，主支杆，输入耦合棱镜，输出耦合棱镜，以及棱镜夹具。其中，棱镜夹具由支杆，横梁，紧固螺钉，压块，微动紧固螺钉组成，支杆固定在底座上，横梁通过紧固螺钉固定在支杆上，微动紧固螺钉穿过横梁与压块转动连接。光波导放置在底座上表面，两耦合棱镜在压块下，通过旋转微动紧固螺钉使耦合棱镜的底面与光波导紧密接触。本发明装置的优点在于：在调整输入耦合角时只需转动测试装置，而无需同时调整光源位置，同时结构新颖，简单实用，操作方便，测试精度高，重复性好。
Description
技术领域
本发明涉及光波导技术领域，是一种光波导测试装置，用于光波导参数测试和光波导传感测试的重要部件。
背景技术
光波导是一种重要的集成光学器件，有着广泛的用途。棱镜耦合技术是一种激发光波导导模的常用方法。在基于棱镜耦合的光波导测试和光波导传感应用过程中，需要利用入射光在特定的输入耦合角下激发导模。由于棱镜和光波导都是分离器件，在组合测试过程中容易导致精度不高，重复性差等缺点。因此光波导测试装置的研发被给予了高度关注，例如中国实用新型专利03251781.5就是一种用于光波导测试的夹具装置，但是该装置的转动轴与输入耦合棱镜的底边不在同一直线上，因此在转动装置过程中输入耦合棱镜不仅转动而且上下移动，使实际操作复杂化。
发明内容
本发明的目的是提供一种光波导测试装置，其结构简单实用，操作方便，解决了现有相关技术操作困难，精度不高，重复性差的问题。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种光波导测试装置，包括底座、光波导、输入耦合棱镜、输出耦合棱镜、棱镜夹具；其中，
板状底座上表面覆有光波导，光波导表面积小于底座上表面，在光波导纵向两侧的底座上设有间隔不同的螺纹孔，螺纹孔与光波导边缘有一间隙；输入耦合棱镜、输出耦合棱镜位于光波导上表面两端；
两个门框形棱镜夹具设于光波导两端，棱镜夹具下端紧固于光波导纵向两侧底座的螺纹孔中，一个为输入耦合棱镜的夹具，另一个为输出耦合棱镜的夹具；输入耦合棱镜和输出耦合棱镜分别位于两个门框形棱镜夹具内，耦合棱镜的斜面向外，一底面水平贴于光波导上表面，另一直角面垂直于光波导上表面，被棱镜夹具紧固于光波导上表面；
还包括主支杆，一主支杆架固定在底座侧面，主支杆一端垂直固接于主支杆架的中心孔中，主支杆位于输入耦合棱镜的夹具下方，在横梁的延长线上，主支杆的中轴线与输入耦合棱镜底面的直角棱边重合；
使用时，测试装置通过主支杆另一端与其他光学器件相连接。
所述的光波导测试装置，其所述两个门框形棱镜夹具，其每个棱镜夹具包括两支杆，一横梁，两紧固螺钉，一压块，一微动紧固螺钉；棱镜夹具的两支杆下端分别固定在光波导纵向两侧底座的螺纹孔中，横梁两端有通孔，分别穿设于两支杆外缘，与两支杆外缘滑动接触；横梁两端通孔的外侧有贯通的螺孔，螺孔内螺设有紧固螺钉，通过紧固螺钉将横梁固定在支杆上；横梁上表面中心有贯通的螺孔，螺孔内螺设有微动紧固螺钉，微动紧固螺钉穿过横梁，其下端与压块转动连接；压块形状是倒L形，其宽与门框形内径相适配，厚度与横梁宽度相同；压块上端短边上表面中心与微动紧固螺钉下端连接，侧面长边下端离光波导上表面有一距离。
所述的光波导测试装置，其所述输入耦合棱镜和输出耦合棱镜分别位于两个门框形棱镜夹具内，在棱镜夹具的压块下，压块的倒L形侧面长边的内竖直面与耦合棱镜的垂直侧面接触，倒L形的上端短边内面与耦合棱镜的顶端面接触，并由旋转微动紧固螺钉调整力度，向下挤压耦合棱镜，使输入耦合棱镜和输出耦合棱镜的底面紧贴光波导上表面，紧密接触。
所述的光波导测试装置，其所述其他光学器件，为旋转台。
所述的光波导测试装置，其所述主支杆架固定在底座侧面，是底座侧面设有螺孔，将主支杆架通过螺栓固定在底座侧面的螺孔中。
所述的光波导测试装置，其所述光波导，在用于气体、化学或生物传感器测试时，一个样品槽固定在输入耦合棱镜和输出耦合棱镜之间，并与光波导上表面紧密接触。
本发明的优点在于：在调整输入耦合角时只需转动测试装置，而无需同时调整光源位置，同时结构新颖，操作方便，简单实用，测试精度高，重复性好。
附图说明
图1为本发明的一种光波导测试装置的主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为本发明的一种光波导测试装置在未放置光波导和耦合棱镜情况下的侧视图；
图4为本发明的一种光波导测试装置的后视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，是一种光波导测试装置，其中，底座1，主支杆2，输入耦合棱镜3，输出耦合棱镜4，棱镜夹具由支杆5，横梁6，紧固螺钉7，压块8，微动紧固螺钉9，光波导10，螺纹孔11组成。
板状底座1上表面覆有光波导10，光波导10表面积小于底座1上表面，在光波导10纵向两侧的底座1上设有间隔不同的螺纹孔11，螺纹孔11与光波导10边缘有一间隙。输入耦合棱镜3、输出耦合棱镜4位于光波导10上表面两端。
两个门框形棱镜夹具设于光波导10两端，一个为右端输入耦合棱镜3的夹具，另一个为左端输出耦合棱镜4的夹具。每个棱镜夹具由两支杆5，一横梁6，两紧固螺钉7，一压块8，一微动紧固螺钉9组成。棱镜夹具的两支杆5下端分别固定在光波导10纵向两侧底座1的螺纹孔11中，横梁6两端有通孔，分别穿设于两支杆5外缘，可在支杆5上上下滑动。横梁6两端通孔的外侧有贯通的螺孔，螺孔内螺设有紧固螺钉7，通过紧固螺钉7将横梁6固定在支杆5上。横梁6上表面中心有贯通的螺孔，螺孔内螺设有微动紧固螺钉9，微动紧固螺钉9穿过横梁，其下端与压块8转动连接。压块8形状是倒L形，其宽与门框形内径相适配，厚度与横梁6宽度相同。压块8上端短边上表面中心与微动紧固螺钉9下端连接，侧面长边下端离光波导10上表面有一距离。
输入耦合棱镜3和输出耦合棱镜4分别位于两个门框形棱镜夹具内，在棱镜夹具的压块8下。耦合棱镜的斜面向外，一直角面(底面)水平贴于光波导10上表面，另一直角面垂直于光波导10上表面。压块8的倒L形侧面长边的内竖直面与耦合棱镜的垂直侧面接触，倒L形的上端短边内面与耦合棱镜的顶端面接触，并由旋转微动紧固螺钉9调整力度，向下挤压耦合棱镜，使输入耦合棱镜3和输出耦合棱镜4的底面紧贴光波导10上表面，紧密接触。
底座1侧面设有螺孔，一主支杆架21通过螺栓固定在底座1侧面的螺孔中，主支杆2一端垂直固接于主支杆架21的中心孔中，主支杆2位于右端输入耦合棱镜3的夹具下方，在横梁6的延长线上，主支杆2的中轴线与输入耦合棱镜3底面的直角棱边重合。本发明的测试装置通过主支杆2另一端与其他光学器件如旋转台等相连接。
当光波导10用于气体、化学和生物传感器测试时，一个样品槽可固定在输入耦合棱镜3和输出耦合棱镜4之间并与光波导10上表面紧密接触(图中没示出)。
实施例：底座1由金属铝制成，尺寸为75mm×40mm×5mm，底座1上根据需要开有间隔不同的螺纹孔11用于固定棱镜夹具中的支杆5；主支杆2由不锈钢制成，通过螺栓、螺孔与底座1侧面固定；横梁6由金属铝制成，尺寸为40mm×10mm×8mm，横梁6上表面和一个侧面分别开有螺纹孔供紧固螺钉7、微动紧固螺钉9穿固；压块8由不锈钢制成，形状为倒L形；支杆5由不锈钢制成，直径为4mm，横梁6通过紧固螺钉7固定在支杆5上。光波导10为离子交换平面玻璃光波导，尺寸为50mm×35mm×1mm；耦合棱镜3、4是由高折射率玻璃制成的等腰直角三棱镜，尺寸为15mm×15mm×30mm；光波导10放置在底座1上表面，两个耦合棱镜3、4分别放置在两棱镜夹具的压块8下，旋转微动紧固螺钉9使耦合棱镜3、4底面(面积为15mm×30mm)与光波导10表面紧密接触，然后将光波导10测试装置用主支杆2固定于旋转台上，一束He-Ne激光射向输入耦合棱镜3，通过转动旋转台改变入射角，在某一特定入射角下入射光被耦合进入光波导10。
Claims (5)
1.一种光波导测试装置，包括底座、光波导、输入耦合棱镜、输出耦合棱镜、棱镜夹具；其特征在于，
板状底座上表面覆有光波导，光波导表面积小于底座上表面，在光波导纵向两侧的底座上设有间隔不同的螺纹孔，螺纹孔与光波导边缘有一间隙；输入耦合棱镜、输出耦合棱镜位于光波导上表面两端；
两个门框形棱镜夹具设于光波导两端，棱镜夹具下端紧固于光波导纵向两侧底座的螺纹孔中，一个为输入耦合棱镜的夹具，另一个为输出耦合棱镜的夹具；输入耦合棱镜和输出耦合棱镜分别位于两个门框形棱镜夹具内，耦合棱镜的斜面向外，一底面水平贴于光波导上表面，另一直角面垂直于光波导上表面，被棱镜夹具紧固于光波导上表面；
还包括主支杆，一主支杆架固定在底座侧面，主支杆一端垂直固接于主支杆架的中心孔中，主支杆位于输入耦合棱镜的夹具下方，在横梁的延长线上，主支杆的中轴线与输入耦合棱镜底面的直角棱边重合；
使用时，测试装置通过主支杆另一端与其他光学器件相连接；
所述两个门框形棱镜夹具，其每个棱镜夹具包括两支杆，一横梁，两紧固螺钉，一压块，一微动紧固螺钉；棱镜夹具的两支杆下端分别固定在光波导纵向两侧底座的螺纹孔中，横梁两端有通孔，分别穿设于两支杆外缘，与两支杆外缘滑动接触；横梁两端通孔的外侧有贯通的螺孔，螺孔内螺设有紧固螺钉，通过紧固螺钉将横梁固定在支杆上；横梁上表面中心有贯通的螺孔，螺孔内螺设有微动紧固螺钉，微动紧固螺钉穿过横梁，其下端与压块转动连接；压块形状是倒L形，其宽与门框形内径相适配，厚度与横梁宽度相同；压块上端短边上表面中心与微动紧固螺钉下端连接，侧面长边下端离光波导上表面有一距离。
2.如权利要求1所述的光波导测试装置，其特征在于，所述输入耦合棱镜和输出耦合棱镜分别位于两个门框形棱镜夹具内，在棱镜夹具的压块下，压块的倒L形侧面长边的内竖直面与耦合棱镜的垂直侧面接触，倒L形的上端短边内面与耦合棱镜的顶端面接触，并由旋转微动紧固螺钉调整力度，向下挤压耦合棱镜，使输入耦合棱镜和输出耦合棱镜的底面紧贴光波导上表面，紧密接触。
3.如权利要求1所述的光波导测试装置，其特征在于，所述其他光学器件，为旋转台。
4.如权利要求1所述的光波导测试装置，其特征在于，所述主支杆架固定在底座侧面，是底座侧面设有螺孔，将主支杆架通过螺栓固定在底座侧面的螺孔中。
5.如权利要求1所述的光波导测试装置，其特征在于，所述光波导，在用于气体、化学或生物传感器测试时，一个样品槽固定在输入耦合棱镜和输出耦合棱镜之间，并与光波导上表面紧密接触。
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