CN116840978A - 基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，包括：飞秒脉冲光源、反射镜、三维电控位移调整模块、夹具、新型光纤准直器和功率探测器；其中，所述新型光纤准直器由准直透镜和光纤器件级联后封装得到，所述光纤器件包括：多模‑单模光纤定向耦合器、多芯‑单模光纤定向耦合器和锥形多芯‑扩芯单模光纤级联器；所述飞秒脉冲光源发射空间光，经过所述反射镜反射后进入到所述三维电控位移调整模块上对空间光进行校准耦合，然后发送到夹具上的新型光纤准直器中将接收到的空间光以高耦合比耦合进单模光纤，最后基于所述功率探测器记录空间光的输出功率。本发明能够将空间光分别耦合进三种光纤器件，在单模输出端得到高耦合比的光功率，且该发明具有一定的抗微扰性能。
Description
技术领域
本发明属于空间光到光纤接收器件耦合技术领域，特别是涉及一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置。
背景技术
目前市场上用于空间光接收的装置主要采用基于单透镜的自由空间光耦合方法、基于光纤球透镜的空间光耦合方法、基于锥形器的空间光耦合方法。其中基于锥形器的耦合方法通常是熔融拉锥多模光纤至模场直径与单模光纤相匹配后，利用石英粉将多模光纤的锥区和单模光纤进行粘合，熔融连接并通过侧面抛磨得到锥形光纤接收器，因为多模光纤的大纤芯直径，该方法具有较好的防震能力。
对于现有的几种空间光接收技术，基于透镜的单模光纤耦合技术虽然耦合效率可达90％左右，但抗振动性能不强，光束的微小偏移便会引起耦合效率的急剧下降，只能在静态环境中使用，无法应用于存在微振动的环境中，如卫星接收平台，此外在光纤端面制备球形透镜对工艺要求高，操作难度大。
改进后的带有锥形器的光纤耦合装置是在单模光纤的端面熔接一段熔融拉锥后的多模光纤，多模光纤纤芯直径大的优势可以在拥有高质量耦合效率的同时确保空间光接收系统的防震性能，同时拉锥可以使多模光纤中的高阶模式退化成基础模式传输到单模光纤。但这种接收装置工艺流程复杂，且拉锥后的多模光纤锥区包层和单模光纤包层直径不匹配，为熔融连接增加难度且可能增加连接处的插入损耗，另外，需要对连接后的锥形器侧面进行抛磨，耗费时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，包括：飞秒脉冲光源、反射镜、三维电控位移调整模块、夹具、新型光纤准直器和功率探测器；其中，所述新型光纤准直器由准直透镜和光纤器件级联后封装得到，所述光纤器件包括：多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯-扩芯单模光纤级联器；
所述飞秒脉冲光源发射空间光，经过所述反射镜反射后进入到所述三维电控位移调整模块上对空间光进行校准耦合，然后发送到夹具上的新型光纤准直器中将接收到的空间光以高耦合比耦合进单模光纤，最后基于所述功率探测器记录空间光的输出功率。
可选地，所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，通过调节所述第一反射镜和第二反射镜的俯仰角与方向角，使空间光能够准直耦合进所述新型光纤准直器中。
可选地，所述三维电控位移调整模块包括三维位移调整架和开环压电控制器；
所述开环压电控制器用于通过调节开环电压定量移动所述三维位移调整架，使空间光能够准直耦合进所述新型光纤准直器中。
可选地，所述新型光纤准直器的制备过程包括：将所述多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯-扩芯单模光纤级联器组合成光纤器件，将所述光纤器件的输入端套上毛细管进行加热固定，并和准直透镜一起插入到玻璃套管中进行固化处理，完成新型光纤准直器的制备。
可选地，所述多模-单模光纤定向耦合器的制备过程包括：基于拉锥机对多模光纤进行预拉锥，当所述多模光纤的锥区直径达到满足相位匹配条件预设大小时，停止拉锥；然后将单模光纤与拉锥后的多模光纤进行打结熔融拉锥处理，当所述单模光纤的输出功率达到最大耦合比时停止拉锥，将处理后的光纤和耦合器放入玻璃U型槽中完成固化，最后套上一层热缩管，完成多模-单模光纤定向耦合器的制备。
可选地，所述多芯-单模光纤定向耦合器的制备过程包括：基于拉锥机对对多芯光纤进行拉锥，当所述多芯光纤的锥区直径达到满足相位匹配条件预设大小时，停止拉锥；将单模光纤与拉锥后的多芯光纤进行打结熔融拉锥处理，当所述单模光纤的输出功率达到最大耦合比时停止拉锥，将处理后的光纤和耦合器放入玻璃U型槽中完成固化，最后套上一层热缩管，完成多芯-单模光纤定向耦合器的制备。
可选地，所述锥形多芯-单模光纤级联器的制备过程包括：基于拉锥机对多芯光纤进行拉锥，当纤芯阵列熔融成一个纤芯且纤芯的锥区包层直径等于单模光纤的包层直径时，停止拉锥；基于拉锥机对所述单模光纤进行加热扩芯处理，当所述单模光纤的纤芯直径与所述多芯光纤拉锥后的锥区纤芯直径匹配时停止加热，使用熔接机对处理后的两根光纤进行熔接，最后在熔点处套上一层热缩管，完成锥形多芯-单模光纤级联器的制备。
本发明的技术效果为：
本发明中的三种光纤器件可以分别将传入多模光纤、多芯光纤中的光以高耦合效率耦合进单模光纤中，这样只需将空间光分别耦合进三种光纤器件的多模输入端和多芯输入端就能在单模输出端得到高耦合比的光功率。
三种光纤器件都具有很好的防震性能。多模-单模光纤定向耦合器的多模输入端利用多模光纤纤芯直径大的优势，在带有一定振动的环境下，依然能够保持较高的耦合效率；多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯光-扩芯单模光纤级联器的多芯输入端利用多芯光纤多纤芯阵列的优势，在带有一定振动的环境下，依然能够保持较良好的耦合效率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置结构示意图；其中，1-飞秒脉冲光源、2-反射镜、2.1-第一反射镜、2.2-第二反射镜、3-三维位移调整架、4-夹具、5-开环压电控制器、6-新型光纤准直器、7-功率探测器；
图2为本发明实施例中的封装好的多模-单模光纤定向耦合器局部放大图；其中，611-多模输入端、612-单模输入端、613-多模输出端、614-单模输出端、615-玻璃U型槽、616-热缩管；
图3为本发明实施例中的封装好的多芯-单模光纤定向耦合器局部放大图；其中，621-多芯输入端、622-单模输入端、623-多芯输出端、624单模输出端、625-玻璃U型槽、626-热缩管；
图4为本发明实施例中的封装好的锥形多芯-扩芯单模光纤级联器成品局部放大图；其中，631-多芯光纤、631.1-多芯输入端包层、631.2-多芯锥区包层、631.3-多芯锥区纤芯、632-单模光纤、632.1-单模输出端包层、632.2-单模扩芯区包层、632.3-单模扩芯区纤芯、632.4-单模输出端纤芯、633-热缩管；
图5为本发明实施例中的新型光纤准直器局部放大图；其中，641-制备的光纤器件、642-玻璃套管、643-毛细管、644-准直透镜。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1所示，本实施例中提供一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收系统装置。装置包括：飞秒脉冲光源1、反射镜2、夹具4、三维电控位移调整模块、新型光纤准直器6、功率探测器7。其中三维电控位移调整模块由三维位移调整架3和开环压电控制器5组成，用于校准耦合光路。新型光纤准直器6是接收系统的核心器件，由准直透镜和光纤器件级联而成，这里的光纤器件包含三种，分别是多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯-扩芯单模光纤级联器。多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器分别由多模光纤和单模光纤、多芯光纤和单模光纤熔融拉锥制成：先对多模光纤和多芯光纤预拉，其中多芯光纤的锥区纤芯阵列需要相互靠近到成为一个纤芯，随后分别将预拉完的光纤与单模光纤打结后熔融拉锥分别得到多模-单模光纤定向耦合器和多芯-单模光纤定向耦合器；锥形多芯-扩芯单模光纤级联器由多芯光纤和单模光纤制成：对多芯光纤的输出端进行熔融拉锥，当锥区纤芯阵列相互靠近到成为一个纤芯且包层直径等于普通单模光纤包层直径时，停止拉锥，截断锥区，测量锥区纤芯直径，根据测量结果，对单模光纤进行扩芯操作，当单模光纤的纤芯直径与多芯光纤锥区纤芯直径相等时，停止扩芯，随后使用熔接机将多芯光纤截断并端面切平的一端和单模光纤扩芯后端面切平的一端熔接得到锥形多芯-扩芯单模光纤级联器。空间光经过准直透镜聚焦后分别耦合进三种光纤器件的输入端，利用多模-单模光纤定向耦合器和多芯-单模光纤定向耦合器的高转换效率、低插入损耗的特点以及锥形多芯-扩芯单模光纤级联器中多芯光纤锥区和单模光纤扩芯区纤芯与包层等大熔接后低插入损耗的特点，可将接收的空间光以高耦合比耦合进单模光纤；多模光纤的大模场面积和多芯光纤的多个纤芯阵列都能在具有微扰的环境下仍能接收经准直透镜聚焦后的空间光，使得空间光能以高耦合效率进入单模光纤中，最后光功率在单模光纤输出端被接收。整体装置首先需要进行光路校准，即调整空间光路中两个反射镜的俯仰角和方向角，使得飞秒脉冲光源出射端光路和新型光纤准直器接收端光路平行共面。随后调整三维调整架，使得脉冲光能够耦合进新型光纤准直器中，在新型光纤准直器的单模输出端使用功率探测器来记录输出功率从而计算系统的耦合效率，并通过不断迭代微调反射镜和调整架达到最佳耦合效率。之后通过三维电控位移调整模块来模拟环境振动，以最佳耦合位置为基准，改变三维调整架在不同方向的偏移量，并记录不同偏移量下的耦合效率，通过数据拟合，表征该系统装置的高效耦合与防震性能。
该装置整体结构图如产品方案的图1所示。飞秒脉冲光源1出射的激光经过第一反射镜2.1和第二反射镜2.2后进入固定在三维位移调整架3的夹具4上的新型光纤准直器6中，先在激光进入新型光纤准直器6之前测量激光功率大小，作为系统的输入总功率并保持不变，激光经过新型光纤准直器6入射端的准直透镜聚焦后进入新型光纤准直器6的光纤中，在新型光纤准直器6的单模输出端输出，使用功率探测器7来监测输出功率大小，通过微调第一反射镜2.1和第二反射镜2.2以及三维位移调整架3来校准光路使得系统达到最佳耦合状态；为检测系统的防震性能，在确保最佳耦合状态时将此时的第一反射镜2.1和第二反射镜2.2以及三维位移调整架3的位置定为基准位置，调节开环压电控制器5定量移动三维位移调整架3从而调节新型光纤准直器6的偏移量，同时使用功率探测器7来监测新型光纤准直器6在不同偏移量下的输出功率大小。
图2为制备并封装好的多模-单模光纤定向耦合器局部放大图。该多模-单模光纤定向耦合器由多模光纤(包括多模输入端611和多模输出端613)和单模光纤(包括单模输入端612和单模输出端614)拉制而成，先预拉多模光纤，随后将单模光纤与预拉锥后的多模光纤打结熔融拉锥，拉制成功后将耦合器放置到玻璃U型槽615中，并在玻璃U型槽615两端滴加紫外胶水，用紫外灯照射20秒左右完成固化，之后在多模-单模光纤定向耦合器的外面套上一层热缩管616，放在高温加热槽内加热1分钟左右后取下，得到多模-单模光纤定向耦合器成品。
具体的：制备多模-单模光纤定向耦合器，先将多模光纤与光源和拉锥机连接，利用剥线钳剥去多模光纤一定长度的涂覆层，并使用无尘纸蘸取高浓度酒精将剥去涂覆层的地方擦拭干净后放置于拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对多模光纤进行预拉锥，并实时监测多模光纤输出端的功率变化；之后取一定长度的单模光纤，同样剥去适当长度的涂覆层使用无尘纸蘸取高浓度酒精擦拭干净，随后将多模光纤和单模光纤剥去涂覆层的区域对准打结后再次固定到拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对打结后的部分进行熔融拉锥，同样实时监测单模光纤的输出端功率，当单模输出端达到最大耦合比时停止拉锥；利用拉锥机的封装功能，使用玻璃U型槽和紫外胶水、热缩管、钢管封装多模-单模光纤定向耦合器：将拉制完的多模-单模光纤定向耦合器的锥区放置在玻璃U型槽内，在玻璃U型槽两端滴加紫外胶水并用紫外灯照射来固化紫外胶水，完成固化工作后，在玻璃U型槽外面套上一段热缩管，并放置在高温加热槽中加热1分钟左右，最后在热缩管外面套上一个钢管，同样在钢管两端滴加紫外胶水后用紫外灯照射来固化紫外胶水即可得到封装好的多模-单模光纤定向耦合器成品。
图3为制备并封装好的多芯-单模光纤定向耦合器局部放大图。该多芯-单模光纤定向耦合器由多芯光纤(包括多芯输入端621和多芯输出端623)和单模光纤(包括单模输入端622和单模输出端624)拉制而成，先预拉多芯光纤至多芯阵列熔融成单个纤芯，随后将单模光纤与预拉锥后的多芯光纤打结熔融拉锥，拉制成功后将耦合器放置到玻璃U型槽625中，并在玻璃U型槽625两端滴加紫外胶水，用紫外灯照射20秒左右完成固化，之后在多芯-单模光纤定向耦合器的外面套上一层热缩管626，放在高温加热槽内加热一分钟左右后取下，得到多芯-单模光纤定向耦合器成品。
具体的：制备多芯-单模光纤定向耦合器，先将多芯光纤与光源和拉锥机连接，利用剥线钳剥去多芯光纤一定长度的涂覆层，并使用无尘纸蘸取高浓度酒精将剥去涂覆层的地方擦拭干净后放置于拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对多芯光纤进行预拉锥，并实时监测多芯光纤输出端的功率变化；之后取一定长度的单模光纤，同样剥去适当长度的涂覆层使用无尘纸蘸取高浓度酒精擦拭干净，随后将多芯光纤和单模光纤剥去涂覆层的区域对准打结后再次固定到拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对打结后的部分进行熔融拉锥，实时监测单模光纤的输出端功率，当单模输出端达到最大耦合比时停止拉锥；利用拉锥机的封装功能，使用玻璃U型槽和紫外胶水、热缩管、钢管封装多芯-单模光纤定向耦合器：将拉制完的多芯-单模光纤定向耦合器的锥区放置在玻璃U型槽内，在玻璃U型槽两端滴加紫外胶水并用紫外灯照射来固化紫外胶水，完成固化工作后，在玻璃U型槽外面套上一段热缩管，并放置在高温加热槽中加热1分钟左右，最后在热缩管外面套上一个钢管，同样在钢管两端滴加紫外胶水后用紫外灯照射来固化紫外胶水即可得到封装的多芯-单模光纤定向耦合器成品。
图4为制备并封装好的锥形多芯-扩芯单模光纤级联器的局部放大图。多芯锥区纤芯631.3是拉锥多芯光纤631后纤芯阵列熔融成一个纤芯的结果，多芯锥区包层631.2是多芯光纤631的锥区包层，多芯输入端包层631.1是多芯初始包层。扩芯单模光纤632的左端单模扩芯区纤芯632.3经过扩芯后直径大小等于多芯锥区纤芯631.3的直径大小，而单模扩芯区包层632.2的直径保持不变；扩芯单模光纤的右端单模输出端纤芯632.4和单模输出端包层632.1直径保持不变；锥形多芯光纤631和扩芯单模光纤632使用熔接机进行熔接，并在熔点外面套上一层热缩管633，放在高温加热槽加热1分钟左右，得到锥形多芯-扩芯单模光纤级联器成品。
具体的：制备锥形多芯-扩芯单模光纤级联器，先将多芯光纤与光源和拉锥机连接，利用剥线钳剥去多芯光纤一定长度的涂覆层，并使用无尘纸蘸取高浓度酒精将剥去涂覆层的地方擦拭干净后放置于拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对多芯光纤进行拉锥，同时使用拉锥机电脑实时监测拉锥多芯过程的损耗情况，当纤芯阵列熔融成一个纤芯后停止拉锥，切平锥区端面，使用显微镜测量锥区纤芯与包层直径，通过控制拉锥机参数使得锥区包层直径等于普通单模光纤的包层直径；取一端单模光纤，利用剥线钳剥去单模光纤一定长度的涂覆层，并使用无尘纸蘸取高浓度酒精将剥去涂覆层的地方擦拭干净后放置于拉锥机的夹具上，使用氢氧焰对单模光纤进行加热扩芯，同样控制拉锥机参数，当单模光纤扩芯区域的纤芯直径与多芯光纤锥区纤芯直径匹配时停止加热；利用切割刀切平制备好的锥形多芯光纤锥区端面和制备好的扩芯单模光纤的扩芯区域端面，使用熔接机对两根光纤进行熔接，最后在熔点处套上一层热缩管放置在高温加热槽中加热1分钟左右得到锥形多芯-扩芯单模光纤级联器。
图5为新型光纤准直器局部放大图。制备的光纤器件641输入端(分别对应图2的多模输入端611、图3的多芯输入端621和图4的多芯光纤631的输入端)套上毛细管643加热后固定在一起和准直透镜644(一种C-Lens)插入到玻璃套管642中，两端滴加紫外胶水并使用紫外灯照射20秒钟左右来达到固化。
具体的：封装新型光纤准直器和系统检测，将制备的三种光纤器件输入端分别与准直透镜连接，得到三种集成的新型光纤准直器并放置到空间光接收系统中进行耦合检测，并表征三种新型光纤准直器的防震性能。首先校准飞秒脉冲光源出射光的光路并使用功率计测量进入新型全光纤空间光接收器之前的激光功率，此测量结果作为接收系统的输入总功率，再通过迭代微调两个反射镜的俯仰角与方向角和三维调整架偏移量使得激光能够准直耦合新型光纤准直器，此时可以在新型光纤准直器的单模光纤输出端检测到最大的输出功率，参照输入总功率计算出系统的最大耦合效率；随后以此位置作为三维电控位移调整模块的基准，改变偏移量用来模拟空间光接收中的振动环境，记录不同偏移量下的耦合效率，通过数据拟合来表征使用这三种集成的新型光纤准直器时空间光接收装置系统的防震性能。
本实施例的技术关键点在于提出制备高功率转化效率、低插入损耗的多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器以及制备锥形多芯-扩芯单模光纤级联器来取代传统空间光接收系统中锥形器，并将这三种器件和准直透镜集成起来，封装得到全光纤的新型光纤准直器的方案。首先对于多模-单模光纤定向耦合器和多芯-单模光纤定向耦合器，需要根据耦合模理论，理论仿真计算出达到最大耦合效率的多模光纤和多芯光纤包层预拉直径大小，此外多芯光纤还需要确保预拉后纤芯阵列熔融成一个纤芯，实验制备过程中调整预拉长度、火焰高度、以及氢氧焰浓度等拉锥参数，从而降低拉制过程中的插入损耗；其次对于锥形多芯-扩芯单模光纤级联器，拉锥多芯光纤的实验过程中，需要调整预拉长度、火焰高度、以及氢氧焰浓度等拉锥参数，使得拉完之后的锥区纤芯阵列熔融成一个纤芯，且包层直径要等于普通单模光纤的包层直径，扩芯单模光纤同样需要调整火焰高度、以及氢氧焰浓度等加热扩芯参数和加热时间，确保扩芯后的单模纤芯直径等于拉锥后多芯光纤的锥区纤芯直径。
本实施例提出的多模-单模光纤定向耦合器和多芯-单模光纤定向耦合器的制备方法，包括调整拉锥机的各项参数如何将多模光纤和多芯光纤预拉到特定直径大小且确保多纤芯阵列熔融为单个纤芯，如何使得预拉和正式拉锥的过程光纤的插入损耗尽可能低而在单模输出端得到高转换效率的功率输出。与现有技术相比，本实施例提出的多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器的制备过程简单，拉锥完直接封装即可，不需进行侧面抛磨流程，封装好的多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器的稳定性很好，且根据应用场景的需要，可以灵活预留多模、多芯输入端和单模输出端光纤的长度，方便接收到空间光的后续操作，例如功率检测、超连续谱产生实验、光纤通信等等。
本实施例提出的锥形多芯-扩芯单模光纤级联器的制备方法，包括调整拉锥机的各项参数如何拉锥多芯光纤得到多芯阵列熔融成单个纤芯并保持包层直径等于普通单模包层直径的锥区，如何加热单模光纤使得在扩芯的一端能够得到纤芯直径达到锥形多芯光纤锥区纤芯直径的大小。与现有技术相比，本实施例提出的在制备锥形多芯光-扩芯单模光纤级联器时使用拉锥和扩芯两种技术结合的方式，使得多芯光纤的锥区不需太细而更加稳固，因为多芯光纤锥区纤芯直径等于扩芯单模光纤的纤芯直径，所以两种光纤的熔接过程只要包层对齐就能确保纤芯的对齐。
本实施例提出的制备三种光纤器件的思路方案，包括使用多模光纤与单模光纤、多芯光纤与单模光纤靠近后侧面耦合的方式实现功率高效耦合进单模光纤的方案和综合使用拉锥与扩芯的技术进行多芯光纤和单模光纤端到端低插入损耗熔接方式实现功率高效耦合进单模光纤的方案。与现有技术相比，三种光纤器件都具有很好的防震性能。多模-单模光纤定向耦合器的多模输入端利用多模光纤纤芯直径大的优势，在带有一定振动的环境下，依然能够保持较高的耦合效率；多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯光-扩芯单模光纤级联器的多芯输入端利用多芯光纤多纤芯阵列的优势，在带有一定振动的环境下，依然能够保持较良好的耦合效率。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，包括：飞秒脉冲光源、反射镜、三维电控位移调整模块、夹具、新型光纤准直器和功率探测器；其中，所述新型光纤准直器由准直透镜和光纤器件级联封装得到，所述光纤器件包括：多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯-扩芯单模光纤级联器；
所述飞秒脉冲光源发射空间光，经过所述反射镜反射后进入到所述三维电控位移调整模块上对空间光进行校准耦合，然后发送到夹具上的新型光纤准直器中将接收到的空间光进行聚焦并以高耦合比进行耦合，最后基于所述功率探测器记录空间光的输出功率。
2.根据权利要求1所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，通过调节所述第一反射镜和第二反射镜的俯仰角与方向角，使空间光能够准直耦合进所述新型光纤准直器中。
3.根据权利要求1所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述三维电控位移调整模块包括三维位移调整架和开环压电控制器；
所述开环压电控制器用于通过调节开环电压定量移动所述三维位移调整架，使空间光能够准直耦合进所述新型光纤准直器中。
4.根据权利要求1所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述新型光纤准直器的制备过程包括：将所述多模-单模光纤定向耦合器、多芯-单模光纤定向耦合器和锥形多芯-扩芯单模光纤级联器组合成光纤器件，将所述光纤器件输入端套上毛细管进行加热固定，并和准直透镜一起插入到玻璃套管中进行固化处理，完成新型光纤准直器的制备。
5.根据权利要求4所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述多模-单模光纤定向耦合器的制备过程包括：基于拉锥机对多模光纤进行预拉锥，当所述多模光纤的锥区直径达到满足相位匹配条件预设大小时，停止拉锥；然后将单模光纤与拉锥后的多模光纤进行打结熔融拉锥处理，当所述单模光纤的输出功率达到最大耦合比时停止拉锥，将处理后的光纤和耦合器放入玻璃U型槽中完成固化，最后套上一层热缩管，完成多模-单模光纤定向耦合器的制备。
6.根据权利要求4所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述多芯-单模光纤定向耦合器的制备过程包括：基于拉锥机对多芯光纤进行拉锥，当所述多芯光纤的锥区直径达到满足相位匹配条件预设大小时，停止拉锥；将单模光纤与拉锥后的多芯光纤进行打结熔融拉锥处理，当所述单模光纤的输出功率达到最大耦合比时停止拉锥，将处理后的光纤和耦合器放入玻璃U型槽中完成固化，最后套上一层热缩管，完成多芯-单模光纤定向耦合器的制备。
7.根据权利要求4所述的基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置，其特征在于，
所述锥形多芯-单模光纤级联器的制备过程包括：基于拉锥机对多芯光纤进行拉锥，当纤芯阵列熔融成一个纤芯且纤芯的锥区包层直径等于单模光纤的包层直径时，停止拉锥；基于拉锥机对所述单模光纤进行加热扩芯处理，当所述单模光纤的纤芯直径与所述多芯光纤拉锥后的锥区纤芯直径匹配时停止加热，使用熔接机对处理后的两根光纤进行熔接，最后在熔点处套上一层热缩管，完成锥形多芯-单模光纤级联器的制备。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310599343.3A CN116840978A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310599343.3A CN116840978A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN116840978A true CN116840978A (zh) | 2023-10-03 |
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ID=88160664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310599343.3A Pending CN116840978A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 基于新型光纤准直器的防震空间光接收装置 |
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2023
- 2023-05-25 CN CN202310599343.3A patent/CN116840978A/zh active Pending
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