CN110686866A - 一种光纤端棒输出光束位置测试装置 - Google Patents

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吴娟
颜宏
陈黎
张永红
余鸿铭
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    • G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明公开了一种光纤端棒输出光束位置测试装置，所述测试装置至少包括光纤激光器、光纤端棒、LED白光台灯和光纤端棒测试平台，其中，所述光纤端棒测试平台包括平台底座以及设置于所述平台底座上的端棒夹持器、散射屏和相机；所述光纤端棒与所述光纤激光器的尾纤熔接，且所述光纤端棒固定于所述端棒夹持器之上；所述LED白光台灯设置于所述光纤端棒测试平台侧方；所述相机置于所述光纤端棒前表面的前方；所述散射屏置于所述光纤端棒与所述相机之间。通过本发明装置结构设计，使得测试人员能够准确快速测得输出光束与端棒前表面的中心偏差，从而对光纤端棒的熔接效果进行判定，筛选不良产品。

Description

一种光纤端棒输出光束位置测试装置
技术领域
本发明属于测试技术领域，尤其涉及一种光纤端棒输出光束位置测试装置。
背景技术
光纤端棒是光纤激光器的光束准直输出元件，光纤端棒上输出光束的中心位置偏差是检测端棒与光纤激光器尾纤熔接效果的重要指标之一。
输出光束中心与端棒前表面中心的距离偏差越小，证明熔接效果越好，当输出光束中心严重偏离端棒前表面中心时，该光纤端棒可能有严重漏光问题，存在安全隐患，不可应用于实际。
发明内容
本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种光纤端棒输出光束中心位置测试装置，能够准确测得输出光束与端棒前表面的中心偏差，从而对光纤端棒的熔接效果进行判定，筛选不良产品。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种光纤端棒输出光束位置测试装置，所述测试装置至少包括光纤激光器、光纤端棒、LED白光台灯和光纤端棒测试平台，其中，所述光纤端棒测试平台包括平台底座以及设置于所述平台底座上的端棒夹持器、散射屏和相机；所述光纤端棒与所述光纤激光器的尾纤熔接，且所述光纤端棒固定于所述端棒夹持器之上；所述LED白光台灯设置于所述光纤端棒测试平台侧方；所述相机置于所述光纤端棒前表面的前方；所述散射屏置于所述光纤端棒与所述相机之间。
根据一个优选的实施方式，所述光纤端棒的中轴线与所述相机的中轴线重合。
根据一个优选的实施方式，所述散射屏置于所述光纤端棒前表面的1mm位置处。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：通过本发明装置结构设计，使得测试人员能够准确快速测得输出光束与端棒前表面的中心偏差，从而对光纤端棒的熔接效果进行判定，筛选不良产品。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明相机检测的光纤端棒前表面的边缘位置示意图；
其中，101-光纤激光器，102-光纤端棒，103-LED白光台灯，104-平台底座，105-端棒夹持器，106-散射屏，107-相机。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1：
参考图1所示，图中示出了一种光纤端棒102输出光束位置测试装置，所述测试装置至少包括光纤激光器101、光纤端棒102、LED白光台灯103和光纤端棒102测试平台。
进一步地，所述光纤端棒102测试平台包括平台底座104以及设置于所述平台底座104上的端棒夹持器105、散射屏106和相机107。
优选地，所述光纤端棒102与所述光纤激光器101的尾纤熔接，且所述光纤端棒102固定于所述端棒夹持器105之上。
优选地，所述LED白光台灯103设置于所述光纤端棒102测试平台侧方。
优选地，所述相机107置于所述光纤端棒102前表面的前方。进一步地，所述光纤端棒102的中轴线与所述相机107的中轴线重合。
优选地，所述散射屏106置于所述光纤端棒102与所述相机107之间。进一步地，所述散射屏106置于所述光纤端棒102前表面的1mm位置处。
本发明装置的使用方法如下：
将光纤端棒102放置于测试平台上的端棒夹持器105上并固定住。固定好的光纤端棒102中轴线与相机107中轴线基本重合，调整相机107的焦距，使得相机107对光纤端棒102前表面清晰成像。打开光纤激光器101开关，使光纤激光器101出光，将散射屏106放置于距光纤端棒102前表面约1mm的位置。关闭室内灯光光源，由相机107采集散射屏106的输出光束形态，计算其像素质心位置，计为(X1,Y1)。然后关闭光纤激光器101的电源，将散射屏106移走，打开LED白光台灯103光源，再记录光纤端棒前表面的上边缘、下边缘、左边缘、右边缘的像素位置，分别记为Yup、Ydown、Xleft、Xright，如图2所示。
设光纤端棒前表面轮廓中心为(X0,Y0)，(X0,Y0)的计算方法如下：
Figure BDA0002240909220000041
Figure BDA0002240909220000042
设光纤端棒输出光束与端棒前表面的中心像素偏差为(ΔX,ΔY)，则(ΔX,ΔY)的计算方法如下：
ΔX＝X1-X0 (3)
ΔY＝Y1-Y0 (4)
设光纤端棒输出光束与端棒前表面的中心真实偏差为(Δx,Δy)，其计算方法为：
Figure BDA0002240909220000043
Figure BDA0002240909220000044
其中，d为光纤端棒前表面(一般为球面)的真实轮廓直径。
应用案例：
研制生产了一批直径为7.5mm的光纤端棒，即d＝7.5mm，应用本发明技术方案，所述的装置测试了端棒输出光束中心与端棒前表面中心的距离偏差，以其中一根光纤端棒的测试结果为例：输出光束经散射屏后的光束质心像素位置(X1,Y1)为(1014,992)，光纤端棒前表面的上边缘、下边缘、左边缘、右边缘的像素位置分别为Xleft＝1108、Xright＝912、Yup＝1094、Ydown＝898，则
Figure BDA0002240909220000045
因此，ΔX＝X1-X0＝4，ΔY＝Y1-Y0＝-4，
从而使得测试人员能够准确快速测得输出光束与端棒前表面的中心偏差，从而对光纤端棒的熔接效果进行判定，筛选不良产品。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种光纤端棒输出光束位置测试装置，其特征在于，所述测试装置至少包括光纤激光器(101)、光纤端棒(102)、LED白光台灯(103)和光纤端棒测试平台，
其中，所述光纤端棒测试平台包括平台底座(104)以及设置于所述平台底座(104)上的端棒夹持器(105)、散射屏(106)和相机(107)；
所述光纤端棒(102)与所述光纤激光器(101)的尾纤熔接，且所述光纤端棒(102)固定于所述端棒夹持器(105)之上；
所述LED白光台灯(103)设置于所述光纤端棒测试平台侧方；
所述相机(107)置于所述光纤端棒(102)前表面的前方；
所述散射屏(106)置于所述光纤端棒(102)与所述相机(107)之间。
2.如权利要求1所述的一种光纤端棒输出光束位置测试装置，其特征在于，所述光纤端棒(102)的中轴线与所述相机(107)的中轴线重合。
3.如权利要求1所述的一种光纤端棒输出光束位置测试装置，其特征在于，所述散射屏(106)置于所述光纤端棒(102)前表面的1mm位置处。
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