CN103616745B - 光学能量传输设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学能量传输设备，包括屏蔽光学箱，该屏蔽光学箱的一侧面上嵌设有聚光透镜，该屏蔽光学箱内固定有光纤，该光纤的传输方向与所述聚光透镜的中心线重合。该光学能量传输设备充分利用了光纤的高传输率、低噪声及较强的可塑性等优点，通过聚光透镜将面光源辐射的能量汇聚在光纤中传输，实现光学能量远距离传输的功能，同时利用光纤具有使照射光斑位置、大小、角度可随意调节的特点，解决了由于辐射光源尺寸等因素受限待测物体无法实现充分辐射的问题，使光学平台在搭建过程中具有更高的自由度，方便光学测试的进行，配合斩波器使用还可以实现可变脉冲频率辐照的功能。

Description

光学能量传输设备

技术领域

本发明涉及一种光学能量传输设备。

背景技术

在光学测试领域，经常需要依靠一个标准的光源去保证测试过程中各待测物体都能接受相同辐照度的光源照射。标准光源根据需求波长的不同分为很多种，如红外光条件下一般将黑体作为标准辐照源；紫外条件下一般将汞灯作为标准辐照源；可见光条件下一般将氙灯作为标准辐照源。然而以上辐照源受尺寸等条件限制很难与待测物体实现较好的光路平台搭建，且作为面光源往往需要对输出的光学信号进行处理，增添光学处理模块，难免增加实验台的尺寸，使得整个光路调试变得更加困难。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种光学能量传输设备，能够减少试验台尺寸，方便进行光路调试。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光学能量传输设备，包括屏蔽光学箱，该屏蔽光学箱的一侧面上嵌设有聚光透镜，该屏蔽光学箱内固定有光纤，该光纤的传输方向与所述聚光透镜的中心线重合。

作为本发明的进一步改进，所述光纤固定于光纤支撑架上，另在所述屏蔽光学箱的底面上固定设有光纤固定块，所述光纤支撑架固定于所述光纤固定块上。

作为本发明的进一步改进，所述光纤支撑架和光纤固定块之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝。

作为本发明的进一步改进，所述屏蔽光学箱的底面上固定设有斩波器，所述光纤固定于光纤支撑架上，该光纤支撑架固定于所述斩波器的斩波器底座上。

作为本发明的进一步改进，所述光纤支撑架和斩波器底座之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝。

作为本发明的进一步改进，在所述屏蔽光学箱上设有用于开启和闭合的调试门。

作为本发明的进一步改进，所述调试门设于所述屏蔽光学箱的上侧面上。

作为本发明的进一步改进，所述聚光透镜为若干个。

本发明的有益效果是：该光学能量传输设备充分利用了光纤的高传输率、低噪声及较强的可塑性等优点，通过聚光透镜将面光源辐射的能量汇聚在光纤中传输，实现光学能量远距离传输的功能，同时利用光纤具有使照射光斑位置、大小、角度可随意调节的特点，解决了由于辐射光源尺寸等因素受限待测物体无法实现充分辐射的问题，使光学平台在搭建过程中具有更高的自由度，方便光学测试的进行，配合斩波器使用还可以实现可变脉冲频率辐照的功能。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为实施例1主视图；

图3为实施例1俯视图；

图4为实施例1所述屏蔽光学箱内部结构示意图；

图5为实施例1使用状态结构示意图；

图6为实施例2主视图；

图7为实施例2所述屏蔽光学箱内部结构示意图。

结合附图，作以下说明：

具体实施方式

结合附图，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。

实施例1：

一种光学能量传输设备，请参考图1-4，包括屏蔽光学箱1，该屏蔽光学箱上侧面上设有用于开启和闭合的调试门10，其中的一侧面上嵌设有聚光透镜2或由若干个聚光透镜组成的聚光透镜组，该屏蔽光学箱内固定有光纤3。其中光纤固定于光纤支撑架4上，另在屏蔽光学箱的底面上固定设有光纤固定块5，光纤支撑架4固定于光纤固定块5上。在光纤支撑架和光纤固定块之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝6以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝7。聚光透镜2（或聚光透镜组）和光纤接收端之间的距离为聚光透镜2（或聚光透镜组）的焦距，聚光透镜2（或聚光透镜组）和光纤接收端之间的距离可根据所选择的聚光透镜2的型号通过调节水平调节螺丝6进行微调。另外还可以微调垂直调节螺丝7，以保证光纤的传输方向与聚光透镜2的中心线重合。

聚光透镜的选择或设计的原则为：光源经过聚光透镜（或聚光透镜组）后的光斑要尽可能小于光纤的有效直径，从而保证高效率耦合。并且，聚光透镜（或聚光透镜组）的焦距越大，其耦合效率越高。测试前，先根据聚光透镜（或聚光透镜组）的焦距等参数对光纤进行耦合调试，在测试过程中，调试门关闭，箱内封闭的环境可以屏蔽外界的光学噪声信号，减少环境对测试过程的干扰。在屏蔽光学箱的一侧放置标准的光学辐射源，如黑体、氙灯、汞灯等设备，保持辐照源与屏蔽光学箱聚光透镜的水平距离最优，从而可以吸收强的光学信号。

该光学能量传输设备的具体调试过程请参见图5，先将标准辐射源11、聚光透镜2（或聚光透镜组）与光纤3的接收口调整在同一水平面，形成完整光路，通过调整标准辐射源11和聚光透镜2的距离，可以改变辐照度的大小。然后，可调整光纤支撑架4上的调节螺丝，对光路进行耦合调试，可以通过光学照度计对比光纤接收口的照度及光纤发射口的照度，计算光纤耦合度，通过调节，保证光纤的耦合度，使光纤实现较高效率的传输。

实施例2：

一种光学能量传输设备，请参考图6-7，包括屏蔽光学箱1，该屏蔽光学箱上侧面上设有用于开启和闭合的调试门10，其中的一侧面上嵌设有聚光透镜2（或聚光透镜组），该屏蔽光学箱1底面上固定设有斩波器8，光纤3固定于光纤支撑架4上，该光纤支撑架固定于斩波器8的斩波器底座9上。光纤支撑架4和斩波器底座9之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝6以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝7。本实施的光学能量传输设备相对于实施例1增加了斩波器进行信号调制，将恒定的辐照信号调制成频率可变的周期性阶跃信号，以满足测试条件对辐照源的不同需求。

该光学能量传输设备的调试和使用过程与实施例1基本相同，在此不再赘述。

Claims (1)

1.一种光学能量传输设备，其特征在于：包括屏蔽光学箱(1)，该屏蔽光学箱的一侧面上嵌设有聚光透镜(2)，该屏蔽光学箱内固定有光纤(3)，该光纤的传输方向与所述聚光透镜的中心线重合；所述屏蔽光学箱的底面上固定设有斩波器(8)，所述光纤固定于光纤支撑架(4)上，该光纤支撑架固定于所述斩波器的斩波器底座(9)上；所述光纤支撑架和斩波器底座之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝(6)以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝(7)；所述光纤固定于光纤支撑架(4)上，另在所述屏蔽光学箱的底面上固定设有光纤固定块(5)，所述光纤支撑架固定于所述光纤固定块上；所述光纤支撑架和光纤固定块之间分别设有用于调节该光纤支撑架的水平位置的水平调节螺丝(6)以及用于调节该光纤支撑架的竖直位置的垂直调节螺丝(7)；在所述屏蔽光学箱上设有用于开启和闭合的调试门(10)；所述调试门设于所述屏蔽光学箱的上侧面上；所述聚光透镜为若干个。