CN103018920A - 一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，该方法实现的步骤是依次上下、前后调节光纤准直器（3）的方位，同时观察光功率计（9.3）收到的光功率，当上下、前后两方向光功率同时达到最大时，激光束出射方向将垂直于反射镜（2），而反射镜（2）与作为基准的机械轴方向垂直，从而实现光机同轴。本发明一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其调节装置机构简单，调节步骤少，工艺简单，它将光纤准直器的机械轴作为基准，通过上下前后调节光纤准直器的方位改变激光束出射方向，直至激光束出射方向与作为基准的机械轴方向一致，从而使光纤准直器具有高精度的光机同轴度。

Description

一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法
技术领域
本发明涉及一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法。
背景技术
在光纤器件中，光纤准直器是一种关键器件。传统的光纤准直器，如图1所示，它主要是由光纤及其固定结构、透镜、外围固定件组成，由于外围金属套管、玻璃管之间存在间隙，以及由于光纤纤芯、透镜之间存在材料折射率差异和行为误差等，从透镜出射的激光束与金属管的机械轴是不平行的。因此，在将光纤准直器用于其它光器件时，两个匹配使用的光纤准直器常常需要专业的、工艺复杂的对准过程，这不仅制约了相关光器件的制造效率，同时也是光器件成本高的原因之一。然而在有些场合，例如，在用于光纤旋转连接器中，两个光纤准直器之间是不能进行匹配调节的，这就制约了光纤准直器的使用。目前本团队设计了一种新型的具有高精度光机同轴度的光纤准直器，其结构如图2所示，这种光纤准直器具有互换性、不需要匹配使用，解决了传统光纤准直器的局限性，同时也提高了光器件的制造效率，降低了成本，本发明提供了一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，它将光纤准直器的机械轴作为基准，通过上下前后调节光纤准直器的方位改变激光束出射方向，直至激光束出射方向与作为基准的机械轴方向一致。
本发明的目的是这样实现的：一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其机理是将光纤准直器的机械轴作为基准，然后通过上下前后调节传统光纤准直器的方位改变激光束出射方向，直至激光束出射方向与作为基准的机械轴方向一致。
它通过调节装置对光纤准直器光机同轴度进行调节，所述调节装置包括基座、反射镜、光纤准直器、内套管、铰链、外套管、二维调节机构、准直器定位与固定机构、光功率监测系统和紧固帽组成，所述光功率监测系统由光源、分光器和光功率计组成，所述基座横向放置，所述反射镜设置于基座后端并通过紧固帽进行固定，所述准直器定位于固定机构设置于基座前端，所述二维调节机构设置于准直器定位于固定机构前端，所述光功率监测系统设置于二维调节机构前方，所述内套管套装于光纤准直器上，其右端与光纤准直器金属套管出光端对准，所述外套管套装于内套管上，其右端与光纤准直器金属套管出光端对准，所述铰链设置于内套管右端与外套管右端之间，所述光纤准直器、内套管、铰链和外套管构成光纤准直器组件，所述光纤准直器组件设置于基座内；
所述调节方法具体步骤如下：
步骤一、清洁所有元器件，不能有尘埃、毛发、杂物或赃物；
步骤二、根据光纤准直器的工作距确定准直器定位与固定机构的位置并固定；
步骤三、将光纤准直器组件小心地安装到基座内，确认位置到位并符合要求然后固定；
步骤四、将光功率监测系统中的光源和光功率计接上电源并开机；
步骤五、待光源和光功率计稳定后，调节二维调节机构，直到光功率计收到的光功率最大；
步骤六、松开准直器定位与固定机构，边旋转准直器并观察光功率计；
步骤七、如果光功率差异较大，小心调节二维调节机构，直到使不同角度处的光功率变化量最小；
步骤八、重新固定准直器定位与固定机构；
步骤九、小心地在外套管端面内侧点胶并固化；
步骤十、在确认内套管和外套管紧密固定在一起后从准直器组件上卸下二维调节机构，然后取下准直器组件；
步骤十一、在准直器组件另一端的内套管与外套管之间也点胶并固化；
步骤十二、将准直器组件重新安装到基座内并确认位置到位、符合要求；
步骤十三、松开准直器定位与固定机构，边旋转准直器并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
步骤十四、取下准直器组件；
步骤十五、对准直器组件点胶固定处再次用胶固定、密封，并固化；
步骤十六、再次将准直器组件重新安装到基座内并确认位置到位、符合要求；
步骤十七、松开准直器定位与固定机构，边旋转准直器并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
步骤十八、符合要求后，取下准直器组件；
步骤十九、清洁准直器外观；
步骤二十、包装。
所述反射镜紧贴在基座端面上，端面与基座符合垂直度要求，被调节的光纤准直器通过配合安装在基座配合孔中。
在调节时通过上下、前后调节传统光纤准直器的左端，同时观察光功率计收到的光功率，当上下、前后两方向光功率同时达到最大时，激光束出射方向将垂直于反射镜，而反射镜与作为基准的机械轴方向垂直，从而实现光机同轴。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其调节装置机构简单，调节步骤少，工艺简单，它将光纤准直器的机械轴作为基准，通过上下前后调节光纤准直器的方位改变激光束出射方向，直至激光束出射方向与作为基准的机械轴方向一致，从而使光纤准直器具有高精度的光机同轴度。
附图说明
图1为传统的光纤准直器的结构示意图。
图2为本发明调节的一种具有高精度光机同轴度的光纤准直器的结构示意图。
图3为本发明一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法的原理示意图。
其中：
基座1
反射镜2
光纤准直器3
内套管4
铰链5
外套管6
二维调节机构7
准直器定位与固定机构8
光功率监测系统9
光源9.1
分光器9.2
光功率计9.3
紧固帽10。
具体实施方式
参见图3，本发明一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，它通过调节装置对光纤准直器光机同轴度进行调节，所述调节装置包括基座1、反射镜2、光纤准直器3、内套管4、铰链5、外套管6、二维调节机构7、准直器定位与固定机构8、光功率监测系统9和紧固帽10组成，所述光功率监测系统9由光源9.1、分光器9.2和光功率计9.3组成，所述基座1横向放置，所述反射镜2设置于基座1后端并通过紧固帽10进行固定，所述准直器定位于固定机构8设置于基座1前端，所述二维调节机构7设置于准直器定位于固定机构8前端，所述光功率监测系统9设置于二维调节机构7前方，所述内套管4套装于光纤准直器3上，其右端与光纤准直器3金属套管出光端对准，所述外套管6套装于内套管4上，其右端与光纤准直器3金属套管出光端对准，所述铰链5设置于内套管4右端与外套管6右端之间，所述光纤准直器3、内套管4、铰链5和外套管6构成光纤准直器组件，所述光纤准直器组件设置于基座1内，所述基座1有两个作用，一是提供机械轴基准，二是作为反射镜和外套管的支撑；
所述调节方法具体步骤如下：
1、清洁所有元器件，不能有尘埃、毛发、杂物或赃物等；
2、将基座1竖立，将反射镜2安装到基座1端面上，安装时使反射镜2一端向上，使反射镜2的反射面向里朝向基座1，调节反射镜2的位置使之位于基座1端面中间，并确认反射面严密地贴合在端面上，在基座1上旋转紧固帽10并在紧固帽10圆周对称四点上点胶固定，通过紧固帽10将反射镜2进行固定；
3、根据光纤准直器3的工作距确定准直器定位与固定机构8的位置并固定；
4、将光纤准直器组件小心地安装到基座1内，确认位置到位并符合要求然后固定；
5、将光功率监测系统中的光源9.1和光功率计9.3接上电源并开机；
6、待光源9.1和光功率计9.3稳定后，有步骤地调节二维调节机构7，直到光功率计9.3收到的光功率最大；
7、松开准直器定位与固定机构8，边旋转准直器并观察光功率计9.3；
8、如果光功率差异较大，小心调节二维调节机构7，直到使不同角度处的光功率变化量最小；
9、重新固定准直器定位与固定机构8；
10、小心地在外套管6端面内侧均匀地、充盈地点胶并固化；
11、在确认内套管和外套管紧密固定在一起后从准直器组件上卸下二维调节机构7，然后取下准直器组件；
12、在准直器组件另一端的内套管与外套管之间也均匀地充盈地点胶并固化；
13、将准直器组件重新安装到基座1内并确认位置到位、符合要求；
14、松开准直器定位与固定机构8，边旋转准直器3并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
15、取下准直器组件；
16、对准直器组件点胶固定处再次用胶固定、密封，并固化；
17、再次将准直器组件重新安装到基座1内并确认位置到位、符合要求；
18、松开准直器定位与固定机构8，边旋转准直器3并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
19、符合要求后，取下准直器组件；
20、清洁准直器外观；
21、包装。
实现该方法的步骤是依次上下、前后调节光纤准直器3的方位，同时观察光功率计9.3收到的光功率，当上下、前后两方向光功率同时达到最大时，激光束出射方向将垂直于反射镜2，而反射镜2与作为基准的机械轴方向垂直，从而实现光机同轴。

Claims (4)

1.一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其特征在于：其机理是将光纤准直器的机械轴作为基准，然后通过上下前后调节传统光纤准直器的方位改变激光束出射方向，直至激光束出射方向与作为基准的机械轴方向一致。
2.根据权利要求1所述的一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其特征在于：它通过调节装置对光纤准直器光机同轴度进行调节，所述调节装置包括基座（1）、反射镜（2）、光纤准直器（3）、内套管（4）、铰链（5）、外套管（6）、二维调节机构（7）、准直器定位与固定机构（8）、光功率监测系统（9）和紧固帽（10）组成，所述光功率监测系统（9）由光源（9.1）、分光器（9.2）和光功率计（9.3）组成，所述基座（1）横向放置，所述反射镜（2）设置于基座（1）后端并通过紧固帽（10）进行固定，所述准直器定位与固定机构（8）设置于基座（1）前端，所述二维调节机构（7）设置于准直器定位与固定机构（8）前端，所述光功率监测系统（9）设置于二维调节机构（7）前方，所述内套管（4）套装于光纤准直器（3）上，其右端与光纤准直器（3）金属套管出光端对准，所述外套管（6）套装于内套管（4）上，其右端与光纤准直器（3）金属套管出光端对准，所述铰链（5）设置于内套管（4）右端与外套管（6）右端之间，所述光纤准直器（3）、内套管（4）、铰链（5）和外套管（6）构成光纤准直器组件，所述光纤准直器组件设置于基座（1）内；
所述调节方法具体步骤如下：
步骤一、清洁所有元器件，不能有尘埃、毛发、杂物或赃物；
步骤二、根据光纤准直器（3）的工作距确定准直器定位与固定机构（8）的位置并固定；
步骤三、将光纤准直器组件小心地安装到基座（1）内，确认位置到位并符合要求然后固定；
步骤四、将光功率监测系统中的光源（9.1）和光功率计（9.3）接上电源并开机；
步骤五、待光源（9.1）和光功率计（9.3）稳定后，调节二维调节机构（7），直到光功率计（9.3）收到的光功率最大；
步骤六、松开准直器定位与固定机构（8），边旋转准直器并观察光功率计（9.3）；
步骤七、如果光功率差异较大，小心调节二维调节机构（7），直到使不同角度处的光功率变化量最小；
步骤八、重新固定准直器定位与固定机构（8）；
步骤九、小心地在外套管（6）端面内侧点胶并固化；
步骤十、在确认内套管（4）和外套管（6）紧密固定在一起后从准直器组件上卸下二维调节机构（7），然后取下准直器组件；
步骤十一、在准直器组件另一端的内套管（4）与外套管（6）之间也点胶并固化；
步骤十二、将准直器组件重新安装到基座（1）内并确认位置到位、符合要求；
步骤十三、松开准直器定位与固定机构（8），边旋转准直器（3）并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
步骤十四、取下准直器组件；
步骤十五、对准直器组件点胶固定处再次用胶固定、密封，并固化；
步骤十六、再次将准直器组件重新安装到基座（1）内并确认位置到位、符合要求；
步骤十七、松开准直器定位与固定机构（8），边旋转准直器（3）并观察光功率，检查光功率及其变化量是否维持不变；
步骤十八、符合要求后，取下准直器组件；
步骤十九、清洁准直器外观；
步骤二十、包装。
3.根据权利要求1或2所述的一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其特征在于：反射镜紧贴在基座端面上，端面与基座符合垂直度要求，被调节的光纤准直器通过配合安装在基座配合孔中。
4.根据权利要求1或2所述的一种反射式调节光纤准直器光机同轴度的方法，其特征在于：在调节时通过上下、前后调节传统光纤准直器（3）的左端，同时观察光功率计（9.3）收到的光功率，当上下、前后两方向光功率同时达到最大时，激光束出射方向将垂直于反射镜（2），而反射镜（2）与作为基准的机械轴方向垂直，从而实现光机同轴。
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