CN113567091B - 光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法 - Google Patents

光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法 Download PDF

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CN113567091B CN202111116714.5A CN202111116714A CN113567091B CN 113567091 B CN113567091 B CN 113567091B CN 202111116714 A CN202111116714 A CN 202111116714A CN 113567091 B CN113567091 B CN 113567091B
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Abstract

本发明涉及光纤性能测试设备技术领域,公开了光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法,包括机柜、光纤检测模块、多组泵浦源、红光检测模块、泵浦功率计和工控机。本发明具有以下优点和效果:本申请通过设置被工控机控制的光纤检测模块、红光检测模块和泵浦功率计,可以自动化的实现无源光纤的1080nm激光纤芯损耗测试、泵浦激光包层损耗测试或650nm红光激光损耗测试。在具体的检测过程中,本申请提供的检测方法将检测步骤自动化,使得使用本申请的测试人员仅需要掌握将光纤按需求进行熔接的技术,无需操作人员具备较多的专业知识。

Description

光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法
技术领域
本申请涉及光纤性能测试设备技术领域,具体涉及光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法。
背景技术
目前,光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑、体积小、质量轻、易散热、工作稳定性好等众多优点,已经成为世界各国的研究热点。现在大功率光纤激光器、光纤放大器采用的双包层掺杂光纤,随着国产光纤激光器不断普及,功率也越来越高。从几百瓦到几万瓦。已经广泛应用于科技、军事、医疗、工业加工等领域。在制造业中,它作为高强度光源,用于切割、打孔、焊接等方面。而这些光纤激光器功率提升离不开其中(N+1)*1功率合束器件、泵浦合束器件、输出光缆以及剥模器等无源器件。这些器件共同使用了物料就是双包层无源光纤。不同无源器件使用不同的芯径的无源光纤。这些成系列无源光纤精确匹配双包层有源光纤,可显著提高与双包层有源光纤的熔接效率。大芯径高数值孔径的多模光纤可用于泵浦尾纤输出与高功率能量输出。
这些无源光纤除了需要测试一些基本的光纤参数外,包括:几何尺寸机械性能、数值孔径、纤芯损耗、以及包层损耗。上述指标有专门仪器设备在毫瓦功率条件下测试。为了提升产品性能,还需要测试一些应用功能指标,包括:无源光纤在2000W大功率下的1080nm纤芯损耗、915nm包层损耗、光纤温度、熔接损耗、以及650nm红光损耗等等。目前用于双包层无源光纤性能测试装置比较简陋,安全系数较低,无现成测试双包层无源光纤设备。需要多人一起配合操作。目视读取激光和红光功率指标参数,手持红外热像仪进行温度测试,读取数据存在误差,手工填写测试报告,记录不准确等问题。亟待解决这些困扰使用端的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本申请的目的在于提供光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备及方法,实现双包层无源光纤的自动测试。
为达到以上目的,一方面,采取的技术方案是:
本申请提供光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备,其特征在于,包括:
机柜,其内部分为上下两部分;
光纤检测模块,其设在机柜内部的上部分,所述光纤检测模块包括高反光栅、低反光栅和双包层有源光纤,所述高反光栅和低反光栅均连接有耦合器;所述光纤检测模块还用于熔接待测双包层无源光纤;
多组泵浦源,用于为光纤检测模块提供光源;
红光检测模块,其插接在机柜内下部分,用于熔接待测双包层无源光纤,所述红光检测模块包括用于向待测双包层无源光纤发射红光的红光激光器和用于测量待测双包层无源光纤出射红光功率的红光功率计;
泵浦功率计,设置在机柜内上部分,用于测量待测双包层无源光纤出射泵浦光的功率;
工控机,用于控制光纤检测模块和红光检测模块,还用于根据红光功率计和泵浦功率计的数据计算测试结果并输出。
优选的,还包括:红外热像仪,其设置通过二维移动平台设置在机柜的上部分,并且通过二维移动平台在机柜上部分内按照预设路径扫描;
所述红外热像仪还用于将探测的温度传输给工控机。
优选的,还包括:
音频采集分析单元,有一个或多个,设置在机柜内上部分,用于采集机柜内的声音,还将采集到的声音信号传递给工控机。
优选的,还包括:悬臂电脑,其安装在机柜外,用以接收工控机输出的测试结果并显示,还用于接收外部输入信息并发送给工控机;
摄像头,其设置在机柜内的上部分,用于将拍摄画面传递给悬臂电脑。
本申请还提供一种基于上述光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备的自动测试方法,其特征在于:
根据需要将待测双包层无源光纤熔接在预设部位,并连接泵浦功率计或红光功率计;
通过工控机选择无源光纤的1080nm激光纤芯损耗测试、泵浦激光包层损耗测试或650nm红光激光损耗测试,连接相应光路,并根据泵浦功率计或红光功率计数据计算测试结果输出;
所述1080nm激光纤芯损耗测试采用泵浦功率计和光纤检测模块获得;
所述泵浦激光包层损耗测试采用泵浦功率计和光纤检测模块中的一个耦合器以及一组泵浦源获得;
所述650nm红光激光损耗测试采用红光检测模块获得。
优选的,当工控机选择1080nm激光纤芯损耗测试测试时,还包括:
S11.在双包层有源光纤两侧分别连接高反光栅和低反光栅,两组泵浦源分别通过耦合器为高反光栅和低反光栅供光;
S12.将长度大于2m的待测双包层无源光纤一端与靠近低反光栅的耦合器连接,另一端接入泵浦功率计;
S13.通过泵浦功率计测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S14.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计接入截断处,测量此时待测双包层无源光纤输出光功率;
S15.通过步骤S13和步骤S14测得的光功率以及待测双包层无源光纤的长度计算无源光纤纤芯损耗。
优选的,当选择泵浦激光包层损耗测试时,还包括如下步骤:
S21.选择一根长度超过2m的待测双包层无源光纤,在待测双包层无源光纤的两端分别连接耦合器和泵浦功率计,一组泵浦源通过耦合器为待测双包层无源光纤供光;
S22.通过泵浦功率计测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S23.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计接入截断处,测量此时待测双包层无源光纤输出光功率;
S24.通过步骤S22和步骤S23测得的光功率以及待测双包层无源光纤长度计算无源光纤泵浦激光包层损耗。
优选的,所述自动测试设备包括红外热像仪,其设置通过二维移动平台设置在机柜的上部分,并且通过二维移动平台在机柜上部分内按照预设路径扫描;
还包括如下步骤:
在每次通过泵浦功率计测量光功率后,等待光路状态稳定设定时间后,再通过红外热像仪测量待测双包层无源光纤的温度。
优选的,当选择650nm红光激光损耗测试时,还包括如下步骤:
S31.选择一根长度超过2m的待测双包层无源光纤,在待测双包层无源光纤的两端分别连红光激光器和红光功率计;
S32.启动红光激光器,通过红光功率计测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S33.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将红光功率计接入截断处,测量此时无源光纤输出光功率;
S34.通过步骤S32和步骤S33测得的光功率和待测双包层无源光纤长度计算无源光纤650nm红光激光损耗。
优选的,通过下述公式计算损耗α,
Figure 207276DEST_PATH_IMAGE001
其中,
Figure 234751DEST_PATH_IMAGE002
为待测双包层无源光纤截断前输出光功率;
L为待测双包层无源光纤截断前的长度;
Figure 130156DEST_PATH_IMAGE003
为待测双包层无源光纤截断后输出光功率。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请提供的检测装置,通过设置被工控机控制的光纤检测模块、红光检测模块和泵浦功率计,可以自动化的实现无源光纤的1080nm激光纤芯损耗测试、泵浦激光包层损耗测试或650nm红光激光损耗测试。
在具体的检测过程中,本申请提供的检测方法将检测步骤自动化,使得使用本申请的测试人员仅需要掌握将光纤按需求进行熔接的技术,无需操作人员具备较多的专业知识。
本申请中,工控机可以获取到光纤检测模块和红光检测模块的数据,进一步的,还能获得红外热像仪和音频采集分析单元的数据,这些数据被工控机安装预设程序处理,其结果用于性能检验,同时工控机可以实现自动化控制泵浦光测试模块、红外热像仪和泵浦功率计,可一个人独立完成测试,避免人为读数误差,也避免人为的不确定因素对测试的影响。降低了测试人员的技能水平要求,也因此降低了测试成本。
本申请的进一步改进中,双包层无源匹配光纤性能自动测试设备及方法,提供用于光纤激光器中的无源光器件所使用的双包层无源光纤性能指标测试的自动测试的装置,本申请中的红外热像仪固定在二维移动平台上,并沿两个方向轴运动调节,可进行按照预设路径进行扫描,比如区块扫描或O型路径。以确保探测的幅面和温度的准确性达到最佳。
音频采集分析单元通过采集分析测试过程中的声音,当出现烧纤情况,会发出鞭炮声,音频采集分析单元采集到该声音后,立即自动关断激光输出,保护测试系统和人员安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备实施例的结构示意图。
图2为本申请中1080nm激光纤芯损耗测试时的光路示意图。
图3为本申请中泵浦激光包层损耗测试时的光路示意图。
图4为本申请中650nm红光激光损耗测试时的光路示意图。
附图标记:
1、机柜;2、光纤盘;3、光纤检测模块;4、红光检测模块;5、泵浦功率计;6、工控机;7、红外热像仪;8、二维移动平台;9、音频采集分析单元;10、悬臂电脑;11、摄像头。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本申请中,提供光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备的实施例,包括机柜1、光纤检测模块3、红光检测模块4、泵浦功率计5和工控机6。
上述机柜1分为上下两部分,其中上部分用于测试,下部分用于安装工控机6的附属设备,上下两部分均设置有可开关的柜门,优选的,在一些实施例中还设置有中柜门,多数情况下中柜门是封闭的,在一些情况下可以拆开以便于对机柜1上部分进行清扫和维修。
在一些优选的实施例中,在机柜1的上部分安装有光纤盘2,数量有一个或多个,光纤盘2在根据需要盘绕测试时设置在测试光路中的光纤,比如双包层有源光纤或待测双包层无源光纤。例如在进行如图2所示的1080nm激光纤芯损耗测试时,需要盘绕构成用于谐振腔双包层有源光纤,在另一些其他的实施例中,待测双包层无源光纤长度过长,不便于放置,也可以通过光纤盘2盘绕起来。为了避免混淆,一般而言,一个光纤盘2只盘绕一条光纤。
在一些实施例中,机柜1上部分内还设置有一定的夹具,方便固定光路,同时在功率计旁也设置有夹具,方便测试光路的出光光纤对准泵浦功率计5,而红光功率计在红光检测模块4中,位于机柜1下部分,出光光纤需要伸入机柜下部分,相应的,在应用红光功率计时,夹具设置在出光光纤伸出机柜上部分的位置,再连接到红光检测模块4中。
机柜1的下部分设置有多个可插接的槽位,而上述红光检测模块4和工控机6都设计成可插接的形式插接在机柜1的下部分,也有部分实施例中还将水冷机、光纤熔接组件等附属设备设计成可插接的形式插接在下部分。同时,一般情况下机柜1下部分的槽位后部都有一些空余空间以供各种线路通过。
如图1所示,在一些实施例中,还在机柜1的四角还设置有脚轮和脚垫,脚垫可以伸缩,用于调整机柜1的平稳,脚轮便于控制机柜1的移动。
而上述光纤检测模块3设置在机柜1的上部分,包括高反光栅、低反光栅和双包层有源光纤,具体安装位置依据需要选择。在一些优选的实施例中,每个部件的数量不止一个,以便于同时实验和多次试验时使用。每个上述高反光栅和低反光栅的输入端均设置有耦合器,以及为高反光栅和低反光栅供光的多组泵浦源,一般情况下一个光栅需要一组泵浦源通过耦合器供光。
红光检测模块4插接在机柜1的下部分,红光检测模块4内包括红光激光器和红光功率计,一般情况下还包括一些用于处理和调节红光激光器和红光功率计参数以及采集数据的电路结构。红光检测模块4后端有接口,当红光检测模块4插接完成后,可以通过相应接口将红光检测模块4和测试光路以及工控机6连接。
泵浦功率计5用来测量泵浦源产生的激光经过测试光路后的出射光,泵浦功率计5应用的波长通常有波长1080nm、915nm或者976nm等多种类型,根据所选用的泵浦源确定,也因此一些优选的实施例中泵浦功率计5的数量不止一个。
工控机6设置在机柜1的下部分,分为多个功能性模块,比如用来运行控制程序的主控模块、用来控制对工控机6输入输出的工控电脑、用来控制电力供应和急停的电学模块等等,每个模块都可拆卸插接在机柜1下层,以便于根据需要进行连接,同时在损坏时可以直接更换,减少停工时间。
在一些实施例中在机柜1的侧壁还设置有悬臂电脑10,悬臂电脑10一方面方便测试人员控制工控机6,另一方面可以将工控机6采集的数据显示出来,供测试人员分析判断。
另一方面,为了观察实时的测试情况,上述机柜1上部分设置有摄像头11,摄像头11可以将观察的图像传递到悬臂电脑10,供测试人员在机柜1外观察具体情况,摄像头11同时可以接收悬臂电脑10的操控以拍摄不同角度的图像。
悬臂电脑10一般铰接设置在机柜1的侧面,其显示器也可以转动设置,使得悬臂电脑10可以在不使用时,紧贴机柜1放置,可以减小设备的占用体积;在使用时,可以根据用户不同位置,进行相对应的调节。
本申请还提供一种应用前述自动测试设备实施例的自动测试方法,包括如下步骤:
根据需要将待测双包层无源光纤的连接在泵浦功率计或红光功率计;具体的,先根据需求按照图2、图3或图4将待测双包层无源光纤连接在泵浦功率计或红光功率计上,同时将设备的接线连接。
通过工控机6选择有源光纤的1080nm激光纤芯损耗测试、泵浦激光包层损耗测试或650nm红光激光损耗测试,连接相应光路,并根据光泵浦功率计5数据计算测试结果输出。具体的,先为机柜1供电,优选的,提供AC380V电源;然后,开启电源空气开关,开启工控机6,通过工控机6选择测试的类型,在一些优选的实施例中,为了方便管理和保密,在工控机6内设置了登录系统,使用人员需要输入账号和密码才能操作,同时在另一些实施例中还增加了管理员,用以管理所有的账号。
上述1080nm激光纤芯损耗测试测试采用泵浦功率计5和光纤检测模块3获得。
上述泵浦激光包层损耗测试采用泵浦功率计5和纤检测模块中的一个耦合器以及一组泵浦源获得。
上述650nm红光激光损耗测试采用红光检测模块4获得。
在测试结束后,工控机6根据参数信息,输出测试结果,在一些优选内的实施例中,还能自动生成报告。
在一些进一步的自动测试设备的实施例中,为了给柜体降温,,设置了冷却系统,一般的实施例中采用水冷,在一些实施例中也可以采用风冷。
而相应的,在对应的自动测试方法的实施例中,使用工控机6前,需要先启动机柜1的冷却系统,使用水冷时,需要先建立机柜1柜体的循环水管路,连接好循环进出水管,注意进出水方向,进水需要经过流量计,流量计有进水方向标识,然后开启冷却水循环机,检查有无漏水现象。
同时,发明人在实践过程中发现,光纤在发生烧纤事故时,通常会发出鞭炮声,通常能起到一定的警示作用,但是现有技术中对光纤的检测通常采用人工检测,没有足够的时间去规避危险。
为了保证安全,在一些优选的自动测试设备的实施例中,还设置有音频采集分析单元9,音频采集分析单元9采集分析测试过程中的声音。
而相应的,在对应的自动测试方法的实施例中,音频采集分析单元9采集分析测试过程中的声音当光纤出现烧纤情况,会发出鞭炮声,当音频采集分析单元9采集到特定的鞭炮声信号后,立即向工控机6发出警报,工控机6立即自动关断自动测试设备,其中最优先的是光纤检测模块3中的泵浦源,以及红光检测模块4的红光激光器,保护测试系统和人员安全。
上述自动测试方法的实施例,根据选择的测试类型,具体分为如下实施例。
如图2所示,本实施例进行1080nm激光纤芯损耗测试,存在如下步骤:
S11.在双包层有源光纤两侧分别连接高反光栅和低反光栅,两组泵浦源分别通过耦合器为高反光栅和低反光栅供光。具体的,如图2所示,依顺序依次接入正向(N+1)*1耦合器、高反光栅、双包层有源光纤、低反光栅和反向(N+1)*1耦合器,并且将第一组泵浦源接入正向(N+1)*1耦合器,第二组泵浦源接入反向(N+1)*1耦合器。
S12.将长度大于2m的待测双包层无源光纤一端接入靠近低反光栅的耦合器,待测双包层无源光纤的另一端接入泵浦功率计5。具体的,将长度为
Figure 357787DEST_PATH_IMAGE004
的待测双包层无源光纤接入反向(N+1)*1耦合器,熔接点位于反向(N+1)*1耦合器下游,在双包层无源光纤的另一端接入泵浦功率计55。
S13.向工控机6输入进行1080nm激光纤芯损耗测试的指令,工控机6向泵浦光测试模块发出指令,泵浦源注入1080nm激光,通过泵浦功率计5测量输出光功率
Figure 686613DEST_PATH_IMAGE005
S14.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计5接入截断处,测量此时输出光功率
Figure 567980DEST_PATH_IMAGE006
S15. 通过步骤S13和步骤S14测得的光功率以及待测双包层无源光纤的长度计算无源光纤纤芯损耗
Figure 504843DEST_PATH_IMAGE007
,优选的,工控机6通过公式
Figure 631937DEST_PATH_IMAGE008
计算无源光纤纤芯损耗
Figure 142333DEST_PATH_IMAGE007
,通过工控机6输出结果。
如图3所示,本实施例进行泵浦激光包层损耗测试,包括下述步骤:
S21.根据需要选择一根长度超过2m的待测双包层无源光纤,在待测双包层无源光纤的两端分别连接耦合器和泵浦功率计5,一组泵浦源通过耦合器为待测双包层无源光纤供光;具体的,记录下待测双包层无源光纤的长度为
Figure 183714DEST_PATH_IMAGE009
,将第一组泵浦源接入正向(N+1)*1耦合器的输入端,正向(N+1)*1耦合器的输出端与待测双包层无源光纤熔接,无源光纤的另一端与泵浦功率计5连接;
S22.向工控机6输入进行泵浦激光包层损耗测试的指令,工控机6向泵浦光测试模块发出指令,泵浦光测试模块向纤芯注入915nm激光,通过泵浦功率计5输出光功率为
Figure 920289DEST_PATH_IMAGE010
S23. 从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计5接入截断处,测量此时无源光纤输出光功率为
Figure 952705DEST_PATH_IMAGE011
S25.通过步骤S22和步骤S23测得的光功率以及待测双包层无源光纤长度计算计算无源光纤泵浦激光包层损耗
Figure 196736DEST_PATH_IMAGE012
,优选的,工控机6通过公式
Figure 63979DEST_PATH_IMAGE013
计算无源光纤泵浦激光包层损耗
Figure 208390DEST_PATH_IMAGE012
通常进行1080nm激光纤芯损耗测试和进行泵浦激光包层损耗测试时,操作者常希望在测试的同时获得光纤的工作温度情况。
因此在一些优选的自动测试设备的实施例中,自动测试设备还包括红外热像仪7,其设置通过二维移动平台8设置在机柜1的上部分,并且通过二维移动平台8在机柜1上部分内按照预设路径扫描;具体的,二维移动平台8有两组互相垂直的滑轨,横纵各一对,在如图1所示的实施例中,横向滑轨固定在机柜1的上部分内腔顶部,纵向滑轨架设在横向滑轨上并可以在横向滑轨上滑动,而红外热像仪7在纵向滑轨上滑动,通过横纵两组滑轨的配合,可以实现红外热像仪7在水平面上的任意路径的运动,一般的情况下为方形或者O型的路径扫描,在使用者有需求的时候可以向二维移动平台8输入相应指令进行其他形状的路径扫描。
相应的在一些优选的自动测试方法的实施例中,还包括以下步骤:
在通过工控机6选择测试项目前,设置好红外热像仪7参数,并设定红外摄像头温度测试位置与范围,找到需要测试的位置,并设置扫描路径。
而相应的,在一些自动测试方法中进行1080nm激光纤芯损耗测试的实施例中,还包括如下的步骤:
在测量输出光功率
Figure 412974DEST_PATH_IMAGE014
后,等光路状态稳定设定时间后,通过红外热像仪7进行预设路径扫描,采集待测双包层无源光纤的表面温度。
在测量输出光功率
Figure 610212DEST_PATH_IMAGE015
后,等光路状态稳定设定时间后,通过红外热像仪7进行预设路径扫描,采集待测双包层无源光纤的表面温度。
通过工控机6输出每次测量的温度和测量的时刻。
在一些自动测试方法中进行泵浦激光包层损耗测试的实施例中,还包括如下步骤:
在测量输出光功率
Figure 625354DEST_PATH_IMAGE016
后,等光路状态稳定设定时间后,通过红外热像仪7进行预设路径扫描,采集待测双包层无源光纤的表面温度。
在测量输出光功率
Figure 391315DEST_PATH_IMAGE017
后,等光路状态稳定设定时间后,通过红外热像仪7进行预设路径扫描,采集待测双包层无源光纤的表面温度。
通过工控机6输出每次测量的温度和测量的时刻。
而具体的,在1080nm激光纤芯损耗测试的实施例和进行泵浦激光包层损耗测试的实施例中,光路稳定的设定时间设置为3分钟,即等待每次光功率测量结束后,等待光路稳定3分钟,然后测量待测双包层无源光纤的表面温度。
如图4所示,本实施例中进行当进行650nm红光激光损耗测试,包括下述步骤:
S31.将红光激光器的输出端与长度为
Figure 296692DEST_PATH_IMAGE018
的待测双包层无源光纤熔接,无源光纤的另一端与红光功率计连接,其中
Figure 100001DEST_PATH_IMAGE018
的长度大于2m;
S32.向工控机6输入进行650nm红光激光损耗测试的指令,工控机6向红光激光器发出指令,红光激光器向待测双包层无源光纤注入650nm红光,通过红光功率计待测双包层无源光纤输出光功率
Figure 165172DEST_PATH_IMAGE019
S33.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将红光功率计接入截断处,测量此时待测双包层无源光纤输出光功率
Figure 80913DEST_PATH_IMAGE020
S34.通过步骤S32和步骤S33测得的光功率和待测双包层无源光纤长度计算计算无源光纤650nm红光激光损耗
Figure 255061DEST_PATH_IMAGE021
,优选的,工控机6通过公式
Figure 39608DEST_PATH_IMAGE022
计算无源光纤650nm红光激光损耗
Figure 656272DEST_PATH_IMAGE021
,输出无源光纤650nm红光激光损耗。
本申请不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备,其特征在于,包括:
机柜(1),其内部分为上下两部分;
光纤检测模块(3),其设在机柜内部的上部分,所述光纤检测模块(3)包括高反光栅、低反光栅和双包层有源光纤,所述高反光栅和低反光栅均连接有耦合器;所述光纤检测模块(3)还用于熔接待测双包层无源光纤;
多组泵浦源,用于为光纤检测模块(3)提供光源;
红光检测模块(4),其插接在机柜(1)内下部分,用于熔接待测双包层无源光纤,所述红光检测模块(4)包括用于向待测双包层无源光纤发射红光的红光激光器和用于测量待测双包层无源光纤出射红光功率的红光功率计;
泵浦功率计(5),设置在机柜(1)内上部分,用于测量待测双包层无源光纤出射泵浦光的功率;
工控机(6),用于控制光纤检测模块(3)和红光检测模块(4),还用于根据红光功率计和泵浦功率计的数据计算测试结果并输出;
红外热像仪(7),其设置通过二维移动平台(8)设置在机柜(1)的上部分,并且通过二维移动平台(8)在机柜(1)上部分内按照预设路径扫描;
所述红外热像仪(7)还用于将探测的温度传输给工控机(6);
音频采集分析单元(9),有一个或多个,设置在机柜(1)内上部分,用于采集机柜(1)内的声音,还将采集到的声音信号传递给工控机(6)。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备,其特征在于,还包括:
悬臂电脑(10),其安装在机柜(1)外,用以接收工控机(6)输出的测试结果并显示,还用于接收外部输入信息并发送给工控机(6);
摄像头(11),其设置在机柜(1)内的上部分,用于将拍摄画面传递给悬臂电脑(10)。
3.基于权利要求1所述光纤激光器用双包层无源光纤自动测试设备的自动测试方法,其特征在于:
根据需要将待测双包层无源光纤熔接在预设部位,并连接泵浦功率计或红光功率计;
通过工控机(6)选择无源光纤的1080nm激光纤芯损耗测试、泵浦激光包层损耗测试或650nm红光激光损耗测试,连接相应光路,并根据泵浦功率计或红光功率计数据计算测试结果输出;
所述1080nm激光纤芯损耗测试采用泵浦功率计(5)和光纤检测模块(3)获得;
所述泵浦激光包层损耗测试采用泵浦功率计(5)和光纤检测模块(3)中的一个耦合器以及一组泵浦源获得;
所述650nm红光激光损耗测试采用红光检测模块(4)获得。
4.根据权利要求3所述的自动测试方法,其特征在于:
当工控机(6)选择1080nm激光纤芯损耗测试测试时,还包括:
S11.在双包层有源光纤两侧分别连接高反光栅和低反光栅,两组泵浦源分别通过耦合器为高反光栅和低反光栅供光;
S12.将长度大于2m的待测双包层无源光纤一端与靠近低反光栅的耦合器连接,另一端接入泵浦功率计(5);
S13.通过泵浦功率计(5)测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S14.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计(5)接入截断处,测量此时待测双包层无源光纤输出光功率;
S15.通过步骤S13和步骤S14测得的光功率以及待测双包层无源光纤的长度计算无源光纤纤芯损耗。
5.根据权利要求3所述的自动测试方法,其特征在于,当选择泵浦激光包层损耗测试时,还包括如下步骤:
S21.选择一根长度超过2m的待测双包层无源光纤,在待测双包层无源光纤的两端分别连接耦合器和泵浦功率计(5),一组泵浦源通过耦合器为待测双包层无源光纤供光;
S22.通过泵浦功率计(5)测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S23.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将泵浦功率计(5)接入截断处,测量此时待测双包层无源光纤输出光功率;
S24.通过步骤S22和步骤S23测得的光功率以及待测双包层无源光纤长度计算无源光纤泵浦激光包层损耗。
6.根据权利要求4或5所述的自动测试方法,其特征在于,所述自动测试设备包括红外热像仪(7),其设置通过二维移动平台(8)设置在机柜(1)的上部分,并且通过二维移动平台(8)在机柜(1)上部分内按照预设路径扫描;
还包括如下步骤:
在每次通过泵浦功率计(5)测量光功率后,等待光路状态稳定设定时间后,再通过红外热像仪(7)测量待测双包层无源光纤的温度。
7.根据权利要求3所述的自动测试方法,其特征在于,当选择650nm红光激光损耗测试时,还包括如下步骤:
S31.选择一根长度超过2m的待测双包层无源光纤,在待测双包层无源光纤的两端分别连红光激光器和红光功率计;
S32.启动红光激光器,通过红光功率计测量待测双包层无源光纤输出光功率;
S33.从距离待测双包层无源光纤输入光的一端2米处将待测双包层无源光纤截断,将红光功率计接入截断处,测量此时无源光纤输出光功率;
S34.通过步骤S32和步骤S33测得的光功率和待测双包层无源光纤长度计算无源光纤650nm红光激光损耗。
8.根据权利要求4、5或7中任一所述的自动测试方法,其特征在于:
通过下述公式计算损耗α,
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE004
为待测双包层无源光纤截断前输出光功率;
L为待测双包层无源光纤截断前的长度;
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为待测双包层无源光纤截断后输出光功率。
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