CN109827758A - 保偏无源器件的偏振消光比测试系统 - Google Patents

保偏无源器件的偏振消光比测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种保偏无源器件的偏振消光比测试系统，属于精密光设备制造领域；本发明包括：低偏光源、起偏器、被测器件、消光比测试仪、控制器和驱动电机组；所述低偏光源依次通过所述起偏器、所述被测器件与所述消光比测试仪相连；所述消光比测试仪通过所述控制器与所述驱动电机组相连；所述驱动电机组包括第一电机和第二电机；所述起偏器包括：基座和可在所述基座上旋转的插座；所述插座与所述第一电机相连；所述插座上设置有多个可相对所述插座转动的偏振片，所述插座的外侧套设有转动环。本发明采用多个偏振片同时连接转动环，又采用驱动电机组切换和旋转不同偏振片接入消光比测试系统，从而提高整个系统的柔性和测量准确性。

Description

保偏无源器件的偏振消光比测试系统
技术领域
本发明涉及光纤设备制造技术，尤其涉及一种保偏无源器件的偏振消光比测试系统，属于精密仪器制造技术领域。
背景技术
起偏器是一种使非偏振光转换为偏振光的器件，有线偏振起偏器与圆偏振起偏器之分。圆偏振起偏器的作用是使输入光信号转换为圆偏振光输出，而线偏振起偏器的作用是使输入光信号转换为线偏振光输出。根据线偏振起偏器的实现原理的不同，线偏振起偏器又可以分为吸收型线偏振起偏器和分光型线偏振起偏器。分光型线偏振起偏器是利用双折射晶体，如使用尼克尔棱镜或沃拉斯顿棱镜，使输入光信号分成两束光，且至少一束为线偏振光，另一束为线偏振光或部分偏振光，但是其价格较昂贵，出射的线偏振光的插入损耗较大，消光比也较小，制作困难。
自然界的光均可以沿相互垂直的两个方向分解为两个分量，可以认为是振幅的分量，也可以认为是光强或光功率的分量，以光功率为例，消光比则表征这两个方向的光功率的差别大小，差别越大，消光比越大，说明偏振度越大，也说明起偏器的起偏效果越好。吸收型线偏振起偏器是使用偏振片，将与偏振片透光轴方向不一致的偏振光吸收掉，而透射与偏振片透光轴方向相同的偏振光，这种起偏器具有插入损耗小，体积小等优点，但是也经常会遇到消光比小的问题，特别是特定范围的短波长的在线起偏器，其消光比很难做大。
保偏无源器件的偏振消光比是非常重要的参数，消光比越高，保偏无源器件的保偏性能越好。准确测量保偏无源器件的消光比是非常重要的，也是非常困难的。测量无源器件的方法就是通过高偏光源输出测试光，测试光注入保偏无源器件的输入端，经过器件后输入消光比测试仪，通过消光比测试仪读取器件的消光比值。
现有技术中的保偏无源器件的偏振消光比测试系统存在如下的技术问题：
1、结构比较复杂，不方便拆卸，不能单人快速安装与拆卸；
2、当采用单一类型或单一参数的偏振片接入消光比测试系统时，系统测量过程中的适应性较差，无法完成对不同器件的高精度测量和复检。
发明内容
本发明提供一种保偏无源器件的偏振消光比测试系统，以解决现有技术中保偏无源器件的偏振消光比测试系统架构复杂、不易拆装、测量柔性较差的技术问题。
本发明的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，包括：低偏光源、起偏器、被测器件、消光比测试仪、控制器和驱动电机组；
所述低偏光源依次通过所述起偏器、所述被测器件与所述消光比测试仪相连；所述消光比测试仪通过所述控制器与所述驱动电机组相连；所述驱动电机组包括第一电机和第二电机；
所述起偏器包括：基座和可在所述基座上旋转的插座；所述插座与所述第一电机相连；所述插座上设置有多个可相对所述插座转动的偏振片，所述插座的外侧套设有可相对所述插座转动的转动环；
多个所述偏振片的外侧均内接于所述转动环，所述转动环与所述第二电机相连；
所述基座上设置有光路接口；所述插座转动，以使不同偏振片与所述光路接口相对应。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，所述光路接口包括：相互对应且位于所述插座两侧的光输入端和光输出端；所述光输入端与所述低偏光源相连；所述光输出端与所述被测器件相连。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，所述多个偏振片的波长范围均不相同。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，每个所述偏振片的外侧均与所述转动环之间齿轮啮合。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，多个所述偏振片均中心对称分布在所述插座上；多个所述偏振片均为线栅偏振片，多个所述偏振片的偏振初始角度相同。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，多个所述偏振片均中心对称分布在所述插座上；多个所述偏振片均为线栅偏振片；每个所述偏振片的偏振初始角度均朝向所述插座的中心。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，多个所述偏振片的消光比均不相同
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，所述插座具有使所述插座转动的驱动轴；每个所述偏振片具有转轴，该转轴与所述驱动轴的连线，平行于该偏振片的初始偏振角度。
如上所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其中，所述光路接口内设置有保偏光纤；该保偏光纤的快轴或慢轴方向与所述偏振片的透振方向一致。
本发明采用多个偏振片同时与转动环连接，转动环转动可以调节每个偏振片的角度；又采用驱动电机组转动整个插座，实现了不同偏振片的切换；最终通过旋转不同偏振片接入消光比测试系统，从而提高整个系统的柔性和测量准确性。
附图说明
图1为本发明实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统的流程示意图；
图2为本发明实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统的起偏器结构图；
图3为图2的截面图。
具体实施方式
如图1和图2，并参照图3；本实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，包括：低偏光源、起偏器、被测器件、消光比测试仪、控制器和驱动电机组。
所述低偏光源依次通过所述起偏器、所述被测器件与所述消光比测试仪相连；所述消光比测试仪通过所述控制器与所述驱动电机组相连；所述驱动电机组包括第一电机2和第二电机。
低偏光源发出的光偏振度很低，近似自然光。起偏器，现有的起偏器由偏振片和旋转机构构成，偏振片具有很高的偏振消光比，能够将非偏振光起偏成为线偏光。低偏光源经过起偏器起偏后，就是测试需要的高偏光源。光源输出的光输入被测器件后输入消光比测试仪。
通过控制器控制起偏器的驱动电机组，带动旋转机构实现偏振片的转动，并实时读取消光比测试仪的测量值。控制器通过驱动电机组控制起偏器的偏振片360度旋转，并实时监测消光比测试仪测量数值，当测量数值最大时，驱动电机组控制偏振片固定在当前位置。即可确保低偏光源经过光纤起偏器后，输出的线偏光的偏振方向与待测器件的快轴或者慢轴方向一致，保证测量的准确性。
本实施例起偏器包括：基座1和可在所述基座1上旋转的插座10；所述插座10与所述第一电机2相连；所述插座10上设置有多个可相对所述插座10转动的偏振片3，所述插座10的外侧套设有可相对所述插座10转动的转动环4；转动环4套设在插座10的外侧，并可相对插座10旋转。
一般情况下，所述多个偏振片3的波长范围均不相同，以利于测量不同的被测器件。同样的，为了适应不同的工况，多个所述偏振片的消光比均不相同。
多个所述偏振片3的外侧均内接于所述转动环4，所述转动环4与所述第二电机相连；第二电机用于旋转偏振片3，从而取得测量最大值和最小值。
所述基座1上设置有光路接口；所述插座10转动，以使不同偏振片3与所述光路接口相对应。也就是说，旋转插座10，能够实现不同的偏振片3的切换，能够使不同的偏振片接入测量光路。
本发明采用多个偏振片同时与转动环连接，转动环转动可以调节每个偏振片的角度；又采用驱动电机组转动整个插座，实现了不同偏振片的切换；最终通过旋转不同偏振片接入消光比测试系统，从而提高整个系统的柔性和测量准确性。
本实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，所述光路接口包括：相互对应且位于所述插座10两侧的光输入端11和光输出端12；所述光输入端11与所述低偏光源相连；所述光输出端12与所述被测器件相连。
当然的，采用不同类型的偏振片的时候，光输入端11和光输出端12的位置可以根据偏振片的类型发生变化。
本实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，每个所述偏振片3的外侧均与所述转动环4之间齿轮啮合。因此，转动所述转动环4时，可以调节所有偏振片的角度。
也就是说，偏振片的初始偏振角度固定的情况下(例如初始角度均与转动环的内圆相切)，转动插座，所有的偏振片接入光路的偏振角度都是一致的。
优选的，多个所述偏振片3均中心对称分布在所述插座10上；多个所述偏振片3均为线栅偏振片，多个所述偏振片3的偏振初始角度相同。
优选的，本实施例中，所述插座10具有使所述插座10转动的驱动轴20；每个所述偏振片3具有转轴30(偏振片的转轴30为虚拟设定轴，偏振片是通过侧面与插座之间的嵌合实现转动的)，该转轴30与所述驱动轴20的连线，平行于该偏振片3的初始偏振角度。
本实施例另一种情况下，进一步的，多个所述偏振片3均中心对称分布在所述插座10上；多个所述偏振片3均为线栅偏振片；每个所述偏振片3的偏振初始角度均朝向所述插座10的中心。
本实施例的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，所述光路接口内设置有保偏光纤；即光输入端11和光输出端12内均为保偏光纤；该保偏光纤的快轴或慢轴方向与所述偏振片3的透振方向一致。从而最大限度的保证测量的精度。
另外，本发明的保偏无源器件的偏振消光比测试系统制作成本不高，结构紧凑，运行稳定，精确度高，切换偏振片操作简单，系统柔性好，适用于各类无源器件的消光比测试和验证。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，包括：低偏光源、起偏器、被测器件、消光比测试仪、控制器和驱动电机组；
所述低偏光源依次通过所述起偏器、所述被测器件与所述消光比测试仪相连；所述消光比测试仪通过所述控制器与所述驱动电机组相连；所述驱动电机组包括第一电机和第二电机；
所述起偏器包括：基座和可在所述基座上旋转的插座；所述插座与所述第一电机相连；所述插座上设置有多个可相对所述插座转动的偏振片，所述插座的外侧套设有可相对所述插座转动的转动环；
多个所述偏振片的外侧均内接于所述转动环，所述转动环与所述第二电机相连；
所述基座上设置有光路接口；所述插座转动，以使不同偏振片与所述光路接口相对应。
2.根据权利要求1所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，所述光路接口包括：相互对应且位于所述插座两侧的光输入端和光输出端；所述光输入端与所述低偏光源相连；所述光输出端与所述被测器件相连。
3.根据权利要求1所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，所述多个偏振片的波长范围均不相同。
4.根据权利要求1所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，每个所述偏振片的外侧均与所述转动环之间齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，多个所述偏振片均中心对称分布在所述插座上；多个所述偏振片均为线栅偏振片，多个所述偏振片的偏振初始角度相同。
6.根据权利要求4所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，多个所述偏振片均中心对称分布在所述插座上；多个所述偏振片均为线栅偏振片；每个所述偏振片的偏振初始角度均朝向所述插座的中心。
7.根据权利要求1所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，多个所述偏振片的消光比均不相同。
8.根据权利要求4所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，所述插座具有使所述插座转动的驱动轴；每个所述偏振片具有转轴，该转轴与所述驱动轴的连线，平行于该偏振片的初始偏振角度。
9.根据权利要求4所述的保偏无源器件的偏振消光比测试系统，其特征在于，所述光路接口内设置有保偏光纤；该保偏光纤的快轴或慢轴方向与所述偏振片的透振方向一致。
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