CN106546177B - 一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法,包括一个ASE光源、一台光谱分析仪以及一个已知尾纤长度并用于参考的光纤耦合器;ASE光源与用于参考的光纤耦合器的第一端口相连接;用于参考的光纤耦合器的第二端口的长度和用于参考的光纤耦合器的第三端口的长度相同,用于参考的光纤耦合器的第二端口和用于参考的光纤耦合器的第三端口分别同待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第三端口相连接;待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第一端口通过第四光纤同光谱分析仪相连接;结合其方法来克服现有实验中需要专业的实验平台或者昂贵的仪器问题。而且更换简单,可以连续测量多个光纤耦合器尾纤长度差距。

Description

一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法
技术领域
本发明涉及光程差测量技术领域,特别涉及一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法,尤其涉及一种使用ASE光源和光谱分析仪测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法。
背景技术
在高速多通道光传输系统、CATV系统,相控阵雷达空间扫描系统等方面特别是在一些高精度仪器中都使用多条光纤进行信号传输,对光学元器件和仪器的尾纤长度要求有准确的精度。光纤耦合器作为一种常用光学器件,对其尾纤长度差距的有着严格的要求。
目前的光纤长度测量方法主要有采用光时域反射仪法(OTDR)、光频域反射仪法(OFDR)、光相干域反射仪法(OCDR)。但是这些方法都需要用到专业的实验平台或者昂贵的仪器,而一般的实验室不一定具备这样的实验条件。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法,使用的是光学实验室中常有的光谱分析仪和ASE光源,克服现有实验中需要专业的实验平台或者昂贵的仪器问题。而且更换简单,可以连续测量多个光纤耦合器尾纤长度差距。
为了克服现有技术中的不足,本发明提供了一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统及其方法的解决方案,具体如下:
一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,包括一个ASE光源、一台光谱分析仪以及一个已知尾纤长度并用于参考的光纤耦合器A;
所述ASE光源通过第一光纤与用于参考的光纤耦合器A的第一端口相连接;
所述用于参考的光纤耦合器A的第二端口的长度和用于参考的光纤耦合器A的第三端口的长度相同,所述用于参考的光纤耦合器A的第二端口和用于参考的光纤耦合器A的第三端口分别通过第二光纤和第三光纤同待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第三端口相连接;
所述待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第一端口通过第四光纤同光谱分析仪相连接;
所述光谱分析仪设置在支撑台上;
所述光谱分析仪和支撑台搁置在箱子中。
优选的,用于参考的光纤耦合器A的第一端口、用于参考的光纤耦合器A的第二端口、用于参考的光纤耦合器A的第三端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第一端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第三端口的连接均使用FC/APC法兰头。
优选的,所述第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均为慢轴对齐的保偏光纤。
所述测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统的方法,激发所述ASE光源对第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤供应出激发光,接着在光谱分析仪上显示出一系列的干涉条纹,由此就能获得干涉条纹相邻峰值的频率差Δfn,其和光程差ΔL有关,由此光程差ΔL可由如下公式(1)获得:
这样光程差ΔL就能作为待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的尾纤长度差距,其中c为光速。
本发明的优点如下:
实现简单,利用一种使用ASE光源和光谱分析仪测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,克服现有到专用的实验平台或者昂贵的仪器,而且更换简单,可以连续测量多个光纤耦合器尾纤长度差距。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的光谱分析仪的工作状态图;
图3为本发明的联结件的剖视图。
图4为本发明的箱子的内部主视图;
图5为本发明的箱子的右视图;
图6为本发明的箱子的部分;
图7为本发明的箱子的部分。
图8为本发明的箱子的部分。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步地说明。
根据附图1-图8可知,本发明的一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,包括一个ASE光源、一台光谱分析仪以及一个已知尾纤长度并用于参考的光纤耦合器A;
所述ASE光源通过第一光纤与用于参考的光纤耦合器A的第一端口相连接;
所述用于参考的光纤耦合器A的第二端口的长度和用于参考的光纤耦合器A的第三端口的长度相同,所述用于参考的光纤耦合器A的第二端口和用于参考的光纤耦合器A的第三端口分别通过第二光纤和第三光纤同待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第三端口相连接;
所述待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第一端口通过第四光纤同光谱分析仪相连接;
所述光谱分析仪设置在支撑台上;
所述光谱分析仪和支撑台搁置在箱子中。
其中:
用于参考的光纤耦合器A的第一端口、用于参考的光纤耦合器A的第二端口、用于参考的光纤耦合器A的第三端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第一端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的第三端口的连接均使用FC/APC法兰头。所述第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均为慢轴对齐的保偏光纤。
测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统的方法为,由光干涉理论可知,激发所述ASE光源对第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤供应出激发光,接着在光谱分析仪上显示出一系列的干涉条纹,由此就能获得干涉条纹相邻峰值的频率差Δfn,其和光程差ΔL有关,由此光程差ΔL可由如下公式(1)获得:
这样光程差ΔL就能作为待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的尾纤长度差距,其中c为光速。
另外现有的光谱分析仪设置在支撑台的方式往往是通过联结件来把光谱分析仪和支撑台联结在一起,而光谱分析仪、联结件与支撑台之间是通过套接而结合在一起的,此类结合架构的牢固性不好。
所述光谱分析仪设置在支撑台的方式是通过联结件来把光谱分析仪和支撑台联结在一起,所述联结件G1横向设置,所述联结件G1朝下同支撑台上带有嵌接头的壁面相面对面,所述嵌接头同支撑台一体化连接,另外所述联结件G1的壁面面向所述嵌接头的地方设置着嵌接孔G2;所述联结件G1的相向的一对边壁各自朝上曲张还横向朝外伸展,所述嵌接孔G2设置在所述联结件G1上偏离所述曲张部分的地方,所述联结件G1的所述朝外伸展的部分上设置着一对以上的第一凹槽G3,所述第一凹槽G3内嵌有第一丝母,还有所述光谱分析仪从顶部到底部带有贯通孔;
在所述支撑台上的嵌接头嵌接在所述联结件G1的嵌接孔G2,另外光谱分析仪放在所述联结件G1的顶壁时,所述光谱分析仪的贯通孔面对着所述联结件G1的第一凹槽G3,第一丝杠的顶部朝下同所述联结件G1的顶壁相抵,所述第一丝杠的丝槽朝下透过所述贯通孔并丝接在所述第一丝母,把光谱分析仪同所述联结件G1联结起来,另外所述光谱分析仪底端同所述支撑台上的嵌接头保持着间隔。
所述贯通孔为圆柱状。
所述嵌接孔为圆柱状。
本发明为于联结件设有的嵌接孔G2的条件下,变化了联结件G1的架构,另外于变化了的所述联结件上设置着联结所述光谱分析仪与支撑台的凹槽达到联结件和光谱分析仪、支撑台的稳定联结。
目前光谱分析仪和支撑台搁置在箱子中,因为光谱分析仪执行时会发热,如果热流无法实时排除,往往使得箱体中热气增多,让光谱分析仪在这样的环境下故障频发,乃至于出现烧坏的问题;另外目前设置光谱分析仪的箱体下端基本上均为铜合金支撑架,质量不小,若须般动箱体、实行维护,无法容易挪动,这样给维护产生了困难。
所述箱子含有箱体Y1、位于箱体的正面板上的盖板Y2以及支撑板Y3,所述支撑板Y3的大小大于所述箱体Y1的下壁板的大小,所述箱体Y1铆接于支撑板Y3上,所述箱体Y1的一侧部同一对滑撑Y12的一头相铆接,所述滑撑Y12的另一头同位于箱体的正面板上的盖板Y2相铆接;让所述位于箱体的正面板上的盖板Y2可以滑撑Y12铆接的一头作为中心线来做旋转。
所述箱体Y1里面的一对边部表面上铆接着若干对支撑片Y6,每对支撑片Y6相向铆接于所述箱体Y1里面的一对边部表面上,每对支撑片Y6上搁有同地面保持平行的用来让气流流过的片状体Y7,所有片状体Y7的一边均开设着长腔道状的用来让气流流过的贯通槽Y8,另外毗邻的一对用来让气流流过的片状体Y7在水平面的投影间保持有间隔,用来让气流流过的贯通槽Y8间交叉分布,让用来让气流流过的片状体Y7间构成片流,改善了热流输送效果,极大改善了冷却效果;
所述箱体Y1上部的背面设置着出气机Y4,所述出气机Y4运行之际能够把箱体Y1中的气流移除,从而低于大气压;另外于所述箱体Y1一对边部接近支撑板Y3所在之处都开设着两个以上的第一贯通腔Y51,于所述位于箱体的正面板上的盖板Y2底部亦设有两个以上的第二贯通腔Y52;在出气机Y4出气之际,所述箱体Y1中热气流朝高处流动来让出气机Y4移除,另外凉气从第一贯通腔Y51与所述位于箱体的正面板上的盖板Y2的第二贯通腔Y52流进箱体Y1中,构成往复式气流冷却架构;
所述的支撑板Y3的两对顶点所在之处各自开设着内嵌有丝母的槽道Y9,所述槽道Y9丝接有起落丝杠Y10,所述起落丝杠Y10能按照丝母的丝槽拧进槽道Y9中;所述起落丝杠Y10下部均带有钢珠Y11,所述钢珠Y11的横向跨度与纵向跨度各自都不大于丝母的横向跨度与纵向跨度;让钢珠Y11能伴着所述起落丝杠Y10完整拧进内嵌有丝母的槽道Y9,所述起落丝杠Y10顶部带有丝杠头,拧转丝杠头能达到起落丝杠Y10的起落;两对起落丝杠Y10于持续升起之际,所述钢珠Y11整体进入槽道Y9中,此时支撑板Y3同地上相挨,升高至架设效果,此时箱体牢靠置于地上;另外于两对起落丝杠Y10持续降低之际,所述钢珠Y11即能够经由钢珠的挪动。
以上以附图说明的方式对本发明作了描述,本领域的技术人员应当理解,本公开不限于以上描述的实施例,在不偏离本发明的范围的情况下,可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (7)

1.一种测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于,包括一个ASE光源、一台光谱分析仪以及一个已知尾纤长度并用于参考的光纤耦合器;
所述ASE光源通过第一光纤与用于参考的光纤耦合器的第一端口相连接;
所述用于参考的光纤耦合器的第二端口的长度和用于参考的光纤耦合器的第三端口的长度相同,所述用于参考的光纤耦合器的第二端口和用于参考的光纤耦合器的第三端口分别通过第二光纤和第三光纤同待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第三端口相连接;
所述待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第一端口通过第四光纤同光谱分析仪相连接;
所述光谱分析仪设置在支撑台上;
所述光谱分析仪和支撑台搁置在箱子中;
所述光谱分析仪设置在支撑台的方式是通过联结件来把光谱分析仪和支撑台联结在一起,所述联结件横向设置,所述联结件朝下同支撑台上带有嵌接头的壁面相面对面,所述嵌接头同支撑台一体化连接,另外所述联结件的壁面面向所述嵌接头的地方设置着嵌接孔;所述联结件的相向的一对边壁各自朝上曲张还横向朝外伸展,所述嵌接孔设置在所述联结件上偏离所述曲张部分的地方,所述联结件的所述朝外伸展的部分上设置着一对以上的第一凹槽,所述第一凹槽内嵌有第一丝母,还有所述光谱分析仪从顶部到底部带有贯通孔;
在所述支撑台上的嵌接头嵌接在所述联结件的嵌接孔,另外光谱分析仪放在所述联结件的顶壁时,所述光谱分析仪的贯通孔面对着所述联结件的第一凹槽,第一丝杠的顶部朝下同所述联结件的顶壁相抵,所述第一丝杠的丝槽朝下透过所述贯通孔并丝接在所述第一丝母,把光谱分析仪同所述联结件联结起来,另外所述光谱分析仪底端同所述支撑台上的嵌接头保持着间隔。
2.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于所述用于参考的光纤耦合器的第一端口、用于参考的光纤耦合器的第二端口、用于参考的光纤耦合器的第三端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第一端口、待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第二端口和待测尾纤长度差距的光纤耦合器的第三端口的连接均使用FC/APC法兰头。
3.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于所述第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤均为慢轴对齐的保偏光纤。
4.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于所述贯通孔为圆柱状。
5.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于所述嵌接孔为圆柱状。
6.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统,其特征在于所述箱子含有箱体、位于箱体的正面板上的盖板以及支撑板,所述支撑板的大小大于所述箱体的下壁板的大小,所述箱体铆接于支撑板上,所述箱体的一侧部同一对滑撑的一头相铆接,所述滑撑的另一头同位于箱体的正面板上的盖板相铆接;
所述箱体里面的一对边部表面上铆接着若干对支撑片,每对支撑片相向铆接于所述箱体里面的一对边部表面上,每对支撑片上搁有同地面保持平行的用来让气流流过的片状体,所有片状体的一边均开设着长腔道状的用来让气流流过的贯通槽,另外毗邻的一对用来让气流流过的片状体在水平面的投影间保持有间隔,用来让气流流过的贯通槽间交叉分布;
所述箱体上部的背面设置着出气机;另外于所述箱体一对边部接近支撑板所在之处都开设着两个以上的第一贯通腔,于所述位于箱体的正面板上的盖板底部亦设有两个以上的第二贯通腔;
所述的支撑板的两对顶点所在之处各自开设着内嵌有丝母的槽道,所述槽道丝接有起落丝杠,所述起落丝杠能按照丝母的丝槽拧进槽道中;所述起落丝杠下部均带有钢珠,所述钢珠的横向跨度与纵向跨度各自都不大于丝母的横向跨度与纵向跨度。
7.根据权利要求1所述的测量光纤耦合器尾纤长度差距的系统的方法,其特征在于激发所述ASE光源对第一光纤、第二光纤、第三光纤和第四光纤供应出激发光,接着在光谱分析仪上显示出一系列的干涉条纹,由此就能获得干涉条纹相邻峰值的频率差Δfn,其和光程差ΔL有关,由此光程差ΔL可由如下公式(1)获得:
这样光程差ΔL就能作为待测尾纤长度差距的光纤耦合器B的尾纤长度差距,其中,c为光速。
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