CN111947886A - 一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 - Google Patents
一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111947886A CN111947886A CN202010760843.7A CN202010760843A CN111947886A CN 111947886 A CN111947886 A CN 111947886A CN 202010760843 A CN202010760843 A CN 202010760843A CN 111947886 A CN111947886 A CN 111947886A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cage
- optical fiber
- optical
- refractive index
- type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 101100327165 Arabidopsis thaliana CCD8 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 2
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005210 holographic interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
- G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face
- G01M11/331—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face by using interferometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35306—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement
- G01D5/35329—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using an interferometer arrangement using interferometer with two arms in transmission, e.g. Mach-Zender interferometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，将数字全息记录光路设置为马赫增德尔干涉光路，每个光学器件之间的相对位置均经过严格的数学计算和仿真模拟，确定好各光学器件的相对位置后，将分光棱镜、反射镜等光学器件嵌套到规格一致的立方体笼式结构中，立方体牢笼式结构装配到光学底座上预先加工好的沟槽，由专门的螺母固定。本发明技术方案结构更加紧凑稳定，用于集成到仪器内部；此外光学底座选用重量大、经过发黑工艺处理后的实心铸铁，有效实现仪器重心下移，保障整个光路系统的稳定性。本发明的离轴全息记录光路可以通过调节分光棱镜的角度灵活地改变物参光夹角，实现同轴全息与离轴全息记录之间的切换。
Description
技术领域
本发明涉及折射率分布技术领域，尤其涉及的是，一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪。
背景技术
折射率分布是构成光波导的基础，从光纤设计到制造应用，光纤的性能都与其折射率分布有着密切的关系：折射率分布不仅能够反映折射率的空间变化，还影响了光线在光纤媒介中的传输路径，进而决定了光纤的带宽、损耗和模式畸变，并能够反映出最大理论数值孔径、几何尺寸、理论截止波长等传输性能信息。具体到特种光纤，其折射率的三维分布甚至直接影响特种光纤的传感特性、检测精度、通信带宽以及高能光纤激光器的性能，光纤折射率三维分布已成为衡量光纤性能的最关键因素。因此在光纤的研制生产和应用过程中，都需要对光纤的折射率分布进行精确测量。
目前常用于光纤折射率分布的测量方法有折射近场法和干涉法，其中折射近场法目前最主流的光纤折射率测量方法，也是ITU推荐光纤折射率的基准测量方法。折射近场法是一种基于光纤中折射光强与折射率成线性关系而提出的折射率测量方法。首先将光纤的一端浸在折射率匹配液中，通过透镜把激光束聚焦后入到光纤端面上，当注入光的数值孔径大于光纤的数字孔径，注入光将从纤芯折射进入包层。由于折射光的强度与注入点的数值孔径有关，而数值孔径又与光纤内部的折射率相关，因此，通过检测折射光的功率分布可以还原出光纤断层处的折射率二维分布。
如图1所示，此外的干涉法也是近年来比较流行的光纤折射率替代测量方法，干涉法根据所采用光纤样本的不同又分为切片干涉法与横向干涉法两类，切片干涉法将被测光纤横向(垂直光纤传播轴)切片，然后把切片的两端打磨光滑，放入干涉系统测量；横向干涉法无需对被测光纤进行切断处理，把光纤浸入与光纤包层折射率相近的匹配液中，由光线横向穿过光纤进行测量。其原理是通过光纤对光的相位调制作用，通过计算光线经过光纤后的光程变化，根据光程与折射率之间的关系，进而还原出光纤的折射率分布。
采用折射近场法对光纤折射率进行测量的优点：测量精度高，是国际电信联盟组织推荐的基准测量方法，可以同时测量光纤的多项参数。但是该方法的缺点是：测量时必须对光纤做切断处理，对断面的平整度有较高的要求。同时，折射近场法采用扫描测量，对于设备的精度要求更高，设备较为复杂，且对工作环境的抗震能力要求也较高，测量速度也较慢。另外价格较为昂贵，并且对于内部结构较为复杂的光纤无法测量，也无法对光纤的三维折射率分布进行测量。
采用干涉法对光纤折射率进行测量，目前应用最为广泛的是基于数字全息干涉法的光纤折射率测量方法。而可用于数字全息的干涉光路根据其结构可分为同轴全息记录光路和离轴全息记录光路。同轴全息的优势是结构简单、小巧，系统稳定性高，较易实现系统的集成化；其缺点是直透光和正负一级像重叠在一起，无法直接获得光纤的相位信息，必须采用移相数字全息的方法记录至少三幅同轴全息图，对它们进行四则运算才能提取出相位信息，不适合于光纤的实时测量。离轴全息由于相对于同轴全息，增加了一束倾斜入射CCD面的辅助参考光，与物光波发生干涉形成离轴全息图。当用该参考光照射全息图时，再现的直透光和正负一级像在空间中会相互分离，因此只需记录一幅离轴全息图就可以获得光纤的相位信息，有利于对光纤进行实时、动态测量。但采用离轴全息光路记录数字全息图，由于CCD靶面尺寸和分辨率限制，必须严格控制物光和参考光的夹角在一个很小的角度内(一般在5°以内)，否则会导致全息图记录和再现的失败。而采用一般的离轴全息记录光路难以精确控制物参光夹角；此外由于CCD分辨率限制(比传统光学干板低1～2个数量级)，要求在光路中引入显微镜，将物光波放大后被CCD记录，而显微镜的引入将人为给光纤相位带来附加球面波误差，造成光纤二次相位畸变，需要在光路设计中进行考虑，减少显微物镜引起的二次相位畸变。采用一般的离轴全息记录光路难以对称性的消除球面透镜引入的附加相位。最关键的是离轴全息记录光路较为复杂，空间光路结构稳定性较差，难以集成到仪器内部，满足光纤折射率分布的现场化测试需求。
发明内容
本发明提供一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，可以很好的集成到仪器内部，实现经过严格的数学计算和软件仿真模拟，可以有效消除环境影响带来的附加相位影响，有效提高光纤折射率测量精度。
本发明的技术方案如下：一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，激光器(1)发出的激光通过衰减片(2)再通过分束棱镜(3)分为两路光束，其中一路光束作为参考光，由反射镜(9)反射后通过显微镜(10)到达分束棱镜(7)；另一路光束经由反射镜(4)后通过三维调节装置(12)，携带了光纤比色皿(11)中光纤的相位信息，作为物光波经由显微镜(6)放大，到达分束棱镜(7)后和参考光波发生相干干涉，将被测光纤相位以干涉条纹的形式记录在记录介质CCD(8上)；经CCD(8)数字离散化后的数据以数值矩阵的形式传输到程控计算机上，经过数值变换和数字还原得到光纤的相位信息，进而数值计算得到光纤的折射率分布。
上述中，所述三维调节装置(12)包括旋转机构(5)及旋转机构带动的光纤比色皿(11)，光纤相位全息图记录过程中需要记录不同角度下光纤的相位，旋转机构(5)实时驱动光纤比色皿(11)中的光纤围绕光纤轴向旋转，CCD(8)同步记录相应角度下光纤的相位全息图，光纤旋转360°记录不同角度下的相位全息图经数值处理后数字还原后，基于层析重构的原理还原出被测光纤的三维折射率分布。
上述中，还包括：笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜；将反射镜(4)和反射镜(9)嵌套在笼式直角光学调整架中；显微镜(6)和显微镜(10)安装在笼式立方体旋转平台上；将分光棱镜(3)和分光棱镜(7)嵌套在笼式非偏振分束镜底座中；其中，所述笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜底座均为30mm×30mm×30mm规格，笼式立方体结构的光学底座部分预先加工好31mm的沟槽，将笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜分别装配到沟槽中，通过压片式螺母固定在光学底座沟槽中。
上述中，所述沟槽为一种镂空式结构，在实心铸铁上凿空出深30mm，长宽31mm规格的沟槽。
本发明相比较于常用的数字全息干涉光路设计方案，本发明采用准牢笼式马赫增德尔干涉仪的改进型数字全息干涉光路设计方案，结构更加紧凑稳定，可以很好的集成到仪器内部，实现经过严格的数学计算和软件仿真模拟，可以有效消除环境影响带来的附加相位影响，有效提高光纤折射率测量精度。此外准牢笼式马赫增德尔干涉仪相比较于传统空间干涉光路，其主要光学元器件都嵌入加固在光学底座中，光路的稳定性大大提高，可以有效的消除传统方案空间光路的不稳定性；光学底座选用发黑工艺处理后的实心铸铁，重量大，仪器重心下移，有效提高整个仪器的稳定性。此外基于该种光路方案设计的光纤折射率分布测试仪，可以根据需要，方便置换激励光源，实现不同波长点下光纤折射率分布的测试，具有较强的扩展性。而且基于马赫曾德尔干涉仪的离轴全息记录光路可以通过调节分光棱镜的角度灵活地改变物参光夹角，甚至可以实现同轴全息与离轴全息记录之间的切换。相对于普通离轴菲涅尔全息记录光路，基于马赫曾德尔干涉仪的全息记录光路可以设置更微小的物参夹角，使得离轴全息图上的干涉条纹更加密集，有效的提高系统整机的分辨力，有利于对光纤等微尺寸物体的记录。
附图说明
图1为现有技术中折射近场法原理图。
图2为本发明实施例中干涉仪全息记录光路示意图。
图3为本发明实施例中笼式直角光学调整架示意图。
图4为本发明实施例中笼式立方体旋转平台示意图。
图5为本发明实施例中笼式分束棱镜示意图。
图6为本发明实施例中镂空式光学底座方案示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。但是，本发明可以用许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的一个实施例是，提供了一种改进型的准牢笼式马赫增德尔干涉仪全息记录光路，其核心在于将数字全息记录光路设置为马赫增德尔干涉光路，每个光学器件之间的相对位置均经过严格的数学计算和仿真模拟，确定好各光学器件的相对位置后，将分光棱镜、反射镜等光学器件嵌套到规格一致(30mm规格)的立方体笼式结构中，立方体牢笼式结构装配到光学底座上预先加工好的沟槽，由专门的螺母固定。
发明设计了一种用于光纤折射率分布测量的改进型的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，具体设计方案如图2所示：相对于传统的普通离轴菲涅尔全息记录光路中分束棱镜、反射镜、显微镜等光学元器件主要通过支撑杆固定在光学平台或底座上，存在稳定性较差难以满足光纤折射率分布现场化测量需求的缺点，本方案采用规格一致的立方体笼式结构，如将反射镜4、反射镜9嵌套在笼式直角光学调整架中，如图3所示；将分光棱镜4、分光棱镜9嵌套到笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜上，如图4、图5所示；显微镜6和显微镜10经过严格数学计算后(和记录距离d、CCD靶面尺寸L、像元大小Δx相关)选用合适倍数的显微镜，嵌套在笼式立方体结构上(如图3)，物光和参考光的夹角由笼式立方体旋转平台精密旋转，旋转步进精度优于0.05°，实现马赫增德尔干涉仪离轴全息干涉光路的设计。当光学器件嵌套到30mm规格笼式立方体结构中，光学底座部分预先加工好31mm的沟槽，将上述立方体笼式结构装配到沟槽中，通过压紧式螺母固定在光学底座沟槽中。
该方案的关键在于光学元器件尺寸的选型和各元器件之间相对位置定型后将立方体笼式结构装配到光学底座上。具体到光学底座内部结构的加工，项目设计了一种镂空式结构，其特点是根据激光器、衰减片、马赫增德尔干涉仪离轴记录光路中各元器件、记录介质CCD的尺寸，在仪器整机底座上凿出相应的沟槽，将上述光学元件固定在光学底座上。针对马赫增德尔干涉仪离轴记录光路，在实心铸铁上凿空出深30mm，长宽31mm规格的沟槽，立方体牢笼式结构可以直接装配到沟槽中，由膨胀螺母来固定，具体的设计思路图如图6所示：
一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，工作原理：激光器1发出的激光通过衰减片2再通过分束棱镜3分为两路光束，其中一路光束作为参考光，由反射镜9反射后通过显微镜10到达分束棱镜7；另一路光束经由反射镜4后通过三维调节装置12，携带了光纤比色皿11中光纤的相位信息，作为物光波经由显微镜6放大，到达分束棱镜7后和参考光波发生相干干涉，将被测光纤相位以干涉条纹的形式记录在记录介质CCD8上；经CCD8数字离散化后的数据以数值矩阵的形式传输到程控计算机上，经过数值变换和数字还原得到光纤的相位信息，进而数值计算得到光纤的折射率分布。其中三维调节装置12包括旋转机构5及旋转机构带动的光纤比色皿11，光纤相位全息图记录过程中需要记录不同角度下光纤的相位，旋转机构5实时驱动光纤比色皿11中的光纤围绕光纤轴向旋转，CCD8同步记录相应角度下光纤的相位全息图，光纤旋转360°记录不同角度下的相位全息图经数值处理后数字还原后，基于层析重构的原理还原出被测光纤的三维折射率分布。
本发明的干涉仪包括笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜，其中将反射镜4和反射镜9嵌套在笼式直角光学调整架中；显微镜6和显微镜10安装在笼式立方体旋转平台上；将分光棱镜3和分光棱镜7嵌套在笼式非偏振分束镜底座中；其中，所述笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜底座均为30mm×30mm×30mm规格，笼式立方体结构的光学底座部分预先加工好31mm的沟槽，将上述立方体笼式结构装配到沟槽中，通过压片式螺母固定在光学底座沟槽中。沟槽为深30mm，长宽31mm规格的沟槽。
本发明相比较于常用的数字全息干涉光路设计方案，本发明采用准牢笼式马赫增德尔干涉仪的改进型数字全息干涉光路设计方案，结构更加紧凑稳定，可以很好的集成到仪器内部，实现经过严格的数学计算和软件仿真模拟，可以有效消除环境影响带来的附加相位影响，有效提高光纤折射率测量精度。此外准牢笼式马赫增德尔干涉仪相比较于传统空间干涉光路，其主要光学元器件都嵌入加固在光学底座中，光路的稳定性大大提高，可以有效的消除传统方案-空间光路的不稳定性；光学底座选用发黑工艺处理后的实心铸铁，重量大，仪器重心下移，有效提高整个仪器的稳定性。基于马赫曾德尔干涉仪的离轴全息记录光路可以通过调节分光棱镜的角度灵活地改变物参光夹角，甚至可以实现同轴全息与离轴全息记录之间的切换。相对于普通离轴菲涅尔全息记录光路，基于马赫曾德尔干涉仪的全息记录光路可以设置更微小的物参夹角，使得离轴全息图上的干涉条纹更加密集，有效的提高系统整机的分辨力，有利于对光纤等微尺寸物体的记录。此外基于该种方案设计的光纤折射率分布测试仪，可以根据需要，方便置换激励光源，实现不同波长点下光纤折射率分布的测试，具有较强的扩展性。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，其特征在于，激光器(1)发出的激光通过衰减片(2)再通过分束棱镜(3)分为两路光束，其中一路光束作为参考光，由反射镜(9)反射后通过显微镜(10)到达分束棱镜(7)；另一路光束经由反射镜(4)后通过三维调节装置(12)，携带了光纤比色皿(11)中光纤的相位信息，作为物光波经由显微镜(6)放大，到达分束棱镜(7)后和参考光波发生相干干涉，将被测光纤相位以干涉条纹的形式记录在记录介质CCD(8上)；经CCD(8)数字离散化后的数据以数值矩阵的形式传输到程控计算机上，经过数值变换和数字还原得到光纤的相位信息，进而数值计算得到光纤的折射率分布。
2.如权利要求1所述的用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，其特征在于，所述三维调节装置(12)包括旋转机构(5)及旋转机构带动的光纤比色皿(11)，光纤相位全息图记录过程中需要记录不同角度下光纤的相位，旋转机构(5)实时驱动光纤比色皿(11)中的光纤围绕光纤轴向旋转，CCD(8)同步记录相应角度下光纤的相位全息图，光纤旋转360°记录不同角度下的相位全息图经数值处理后数字还原后，基于层析重构的原理还原出被测光纤的三维折射率分布。
3.如权利要求2所述的用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，其特征在于，还包括：笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜；将反射镜(4)和反射镜(9)嵌套在笼式直角光学调整架中；显微镜(6)和显微镜(10)安装在笼式立方体旋转平台上；将分光棱镜(3)和分光棱镜(7)嵌套在笼式非偏振分束镜底座中；其中，所述笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜底座均为30mm×30mm×30mm规格，笼式立方体结构的光学底座部分预先加工好31mm的沟槽，将笼式直角光学调整架、笼式立方体旋转平台和笼式非偏振分束镜分别装配到沟槽中，通过压片式螺母固定在光学底座沟槽中。
4.如权利要求3所述的用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪，其特征在于，所述沟槽为一种镂空式结构，在实心铸铁上凿空出深30mm，长宽31mm规格的沟槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010760843.7A CN111947886A (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010760843.7A CN111947886A (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111947886A true CN111947886A (zh) | 2020-11-17 |
Family
ID=73339124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010760843.7A Pending CN111947886A (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111947886A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113281011A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-20 | 上海大学 | 磁致折变光纤折射率测量系统 |
| CN113899697A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-07 | 五邑大学 | 基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质 |
| CN114323580A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-12 | 西安工业大学 | 一种多方位同步相移横向剪切干涉装置及测量方法 |
| CN114459342A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-10 | 华南师范大学 | 基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056702A1 (fr) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Osaka University | Procédé de mesure d'indice de réfraction, appareil de mesure d'indice de réfraction et procédé de fabrication d'un élément optique |
| CN102706461A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 新型Mach-Zehnder偏振分束干涉仪 |
| CN104807615A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 上海大学 | 基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置和方法 |
| CN104819961A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 上海大学 | 一种在线无损测量特种光纤折射率的数字全息系统 |
-
2020
- 2020-07-31 CN CN202010760843.7A patent/CN111947886A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056702A1 (fr) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Osaka University | Procédé de mesure d'indice de réfraction, appareil de mesure d'indice de réfraction et procédé de fabrication d'un élément optique |
| CN102706461A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 新型Mach-Zehnder偏振分束干涉仪 |
| CN104807615A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 上海大学 | 基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置和方法 |
| CN104819961A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-08-05 | 上海大学 | 一种在线无损测量特种光纤折射率的数字全息系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 苏玲珑等: "基于数字全息显微断层成像的光纤折射率三维定量测量", 《中国激光》 * |
| 谷婷婷等: "基于数字全息图的光纤折射率测量研究", 《物理学报》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113281011A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-20 | 上海大学 | 磁致折变光纤折射率测量系统 |
| CN113899697A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-07 | 五邑大学 | 基于条纹图像的晶体折射率测量方法、装置及存储介质 |
| CN114323580A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-12 | 西安工业大学 | 一种多方位同步相移横向剪切干涉装置及测量方法 |
| CN114459342A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-10 | 华南师范大学 | 基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置 |
| CN114459342B (zh) * | 2022-01-25 | 2023-07-04 | 华南师范大学 | 基于平行光束分光棱镜的同轴与离轴数字全息切换装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111947886A (zh) | 一种用于光纤折射率测量的准牢笼式马赫增德尔干涉仪 | |
| CN109804294B (zh) | 用于数字全息成像和干涉测量的光纤分路器装置和包括所述光纤分路器装置的光学系统 | |
| JP3926264B2 (ja) | 凹面及びホログラムを有する非球面測定装置及び方法 | |
| CN113091896B (zh) | 基于偏振光栅的动态测量任意光场完整信息的方法及光路 | |
| CN214747811U (zh) | 一种两组正交干涉条纹的复合全息图的光路 | |
| CN104807615A (zh) | 基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置和方法 | |
| CN102252823A (zh) | 基于双波长相移干涉测量光学非均匀性的方法 | |
| CN103913127A (zh) | 一种基于子孔径相位拼接的数字全息球面面型检测装置 | |
| CN111122509B (zh) | 基于f-p干涉仪反射透射式相位显微成像测量系统 | |
| CN102788562A (zh) | 一种带有运动坐标反馈的子孔径拼接面形检测装置 | |
| US6704112B1 (en) | Application of the phase shifting diffraction interferometer for measuring convex mirrors and negative lenses | |
| CN113218517B (zh) | 一种计算成像同轴全息光纤模式分解方法及装置 | |
| CN115523865A (zh) | 一种光学元件激光损伤三维测量装置和测量方法 | |
| CN111122510B (zh) | 基于f-p干涉仪透射式正交偏振相位显微成像装置 | |
| Kozacki et al. | Determination of optical field generated by a microlens using digital holographic method | |
| Lu et al. | A simple high-precision wide-spectrum interferometric system | |
| Zhao et al. | Mode dispersion analysis based on refractive index of graded-index multimode fiber | |
| Wahba et al. | Characterization of optical fibers by digital holographic interferometry | |
| JP3871183B2 (ja) | 光学素子の３次元形状測定方法及び測定装置 | |
| RU2722631C1 (ru) | Способ измерения профиля поверхности оптических деталей с помощью лазерной фазосдвигающей интерферометрии | |
| AU2020103537A4 (en) | A new multiwavelength phase micro imaging method based on an F-P cavity | |
| AU2020103534A4 (en) | A testing method for high-resolution three-dimensional (3D) refractive index of microstructured optical fiber | |
| Kwon | Advanced wavefront sensing at Lockheed | |
| JPS60242304A (ja) | 大口径平面鏡の表面形状測定用ホログラム干渉計 | |
| Yepes et al. | Photorefractive and Digital Holographic Microscopy for Surface Analysis Aiming Dynamical Recording |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201117 |