一种光纤耦合器测试工装的制作方法

科技 网编 2022-07-06 11:47 418 0

一种光纤耦合器测试工装的制作方法

1.本实用新型属于光纤技术领域,尤其涉及一种光纤耦合器测试工装。

背景技术:

2.随着光纤技术的迅速发展和成熟,光纤激光器的特点和优势已逐渐被人们所认识,光纤激光器在国防、工业加工、医疗等领域得到了日益广泛的应用,市场需求和应用逐年增加,对光纤激光器的质量和可靠性的要求也逐渐增加。

3.光纤耦合器是光纤激光器的核心器件之一,是目前最有效的光纤耦合器件之一,它可将激光器的光能量高效率的耦合进一根光纤传输,使用功率范围广。因此需要对光纤耦合器的性能进行检测,但是目前对光纤耦合器的性能缺少必要的检测工装,导致光纤耦合器的良品率较低。

4.因此,亟需一种光纤耦合器测试工装,以解决上述技术问题。

技术实现要素:

5.针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种光纤耦合器测试工装,以实现对光纤耦合器性能进行检测,提高良品率。为实现上述目的,本技术提供一种光纤耦合器测试工装,包括:

6.第一基板,其上设置有光纤耦合器和在线光隔离器;

7.第二基板,其上设置有激光种子源和两个泵浦光源,所述激光种子源的输出光纤熔接于所述在线光隔离器的输入尾纤,所述在线光隔离器的输出尾纤熔接于所述光纤耦合器的第一信号输入光纤,两个所述泵浦光源的泵浦输出尾纤分别熔接于所述光纤耦合器的两个耦合器输入尾纤;

8.第三基板,其上设置有用于安装待测光纤耦合器的安装位;

9.输出光隔离器;

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10.增益光纤,一端熔接于所述光纤耦合器的耦合器输出尾纤,另一端能够熔接于所述输出光隔离器的隔离器尾纤或所述待测光纤耦合器的第二信号输入光纤,当所述增益光纤熔接于所述第二信号输入光纤时,所述待测光纤耦合器的信号输出光纤能够熔接于所述隔离器尾纤。

11.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述第一基板上开设有供所述种子源输出光纤和所述泵浦输出尾纤穿过的第一通孔,所述第二基板上开设有供所述种子源输出光纤和所述泵浦输出尾纤穿过的第二通孔。

12.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述第三基板上开设有供所述增益光纤穿过的缺口。

13.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述第一基板位于所述第二基板和所述第三基板之间。

14.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述激光种子源和所述泵浦光源

均位于所述第二基板背离所述第一基板的一侧。

15.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述光纤耦合器和所述在线光隔离器均位于所述第一基板背离所述第二基板的一侧。

16.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述增益光纤绕设有多圈,且多圈所述增益光纤贴合于所述第一基板。

17.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述在线光隔离器的输出尾纤与所述第一信号输入光纤的熔接点、所述泵浦输出尾纤与所述耦合器输入尾纤的熔接点及所述增益光纤与所述耦合器输出尾纤的熔接点均固设于所述第一基板。

18.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板可拆卸连接。

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19.作为一种光纤耦合器测试工装的优选技术方案,所述光纤耦合器测试工装还包括均设置于所述第二基板上的种子源控制电路板、泵浦控制电路板和逻辑控制电路板,所述种子源控制电路板连接于所述激光种子源,所述泵浦控制电路板连接于两个所述泵浦光源,所述逻辑控制电路板连接于所述种子源控制电路板和所述泵浦控制电路板。

20.与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

21.该光纤耦合器测试工装,在需要检测待测试光纤耦合器时,将待测光纤耦合器的第二信号输入光纤与增益光纤熔接,将信号输出光纤与隔离器尾纤熔接,开启激光种子源和两个泵浦光源,获取输出功率和光束质量m2因子值,并与增益光纤与隔离器尾纤熔接时测得的输出功率和光束质量m2因子值进行比较,从而判断待测光纤耦合器是否合格,能够实现对待测光纤耦合器性能的检测,提高良品率。

附图说明

22.图1为本实施例提供的第一基板的俯视示意图;

23.图2为本实施例提供的第二基板的俯视示意图;

24.图3为本实施例提供的第三基板的俯视示意图一;

25.图4为本实施例提供的第三基板的俯视示意图二。

26.其中:

27.1、第一基板;11、光纤耦合器;111、第一信号输入光纤;112、耦合器输入尾纤;113、耦合器输出尾纤;12、在线光隔离器;121、输入尾纤;122、输出尾纤;13、增益光纤;101、第一通孔;

28.2、第二基板;21、激光种子源;211、输出光纤;22、泵浦光源;221、泵浦输出尾纤;23、种子源控制电路板;24、泵浦控制电路板;25、逻辑控制电路板;201、第二通孔;

29.3、第三基板;301、缺口;302、安装位;

30.4、输出光隔离器;41、隔离器尾纤;

31.5、待测光纤耦合器;51、第二信号输入光纤;52、信号输出光纤。

具体实施方式

32.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描

述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

33.因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

34.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。

35.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“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,或者是该实用新型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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

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36.在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。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实用新型中的具体含义。

37.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

38.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

39.如图1至图4所示,本实施例提供一种光纤耦合器测试工装,主要用于对光纤耦合器进行测试,以检测光纤耦合器的性能是否合格。该光纤耦合器测试工装包括第一基板1、第二基板2、第三基板3、输出光隔离器4和增益光纤13。其中,第一基板1上设置有光纤耦合器11和在线光隔离器12。第二基板2上设置有激光种子源21和两个泵浦光源22,激光种子源21的输出光纤211熔接于在线光隔离器12的输入尾纤121半导体泵浦激光器,在线光隔离器12的输出尾纤122熔接于光纤耦合器11的第一信号输入光纤111,两个泵浦光源22的泵浦输出尾纤221分别熔接于光纤耦合器11的两个耦合器输入尾纤112。第三基板3上设置有用于安装待测光纤耦合器5的安装位302。增益光纤13一端熔接于光纤耦合器11的耦合器输出尾纤113,另一端能够熔接于输出光隔离器4的隔离器尾纤41或待测光纤耦合器5的第二信号输入光纤51,当增益光纤13熔接于第二信号输入光纤51时,待测光纤耦合器5的信号输出光纤52能够熔接于隔

离器尾纤41。

40.可以理解的是,上述光纤耦合器11的性能经过验证,是合格的。通过该光纤耦合器测试工装,在需要检测待测试光纤耦合器5时,将待测光纤耦合器5安装在安装位302,将待测光纤耦合器5的第二信号输入光纤51与增益光纤13熔接,将信号输出光纤52与隔离器尾纤41熔接(如图4所示),开启激光种子源21和两个泵浦光源22,获取输出功率和光束质量m2因子值,并与增益光纤13与隔离器尾纤41熔接时(如图3所示)测得的输出功率和光束质量m2因子值进行比较,从而判断待测光纤耦合器5是否合格,能够实现对待测光纤耦合器5性能的检测,提高良品率,且测试难度小。而且上述结构可一次安装而多次使用,便于操作,且能够避免多次拆装导致各部件脏污。

41.进一步地,在本实施例中,上述激光种子源21为mopa方案脉冲激光种子源,包括一根激光输出光纤,中心波长为1064

±

5nm,输出功率0.2w~5w,脉冲宽度10ns~500ns,重复频率不低于20khz。进一步地,上述泵浦光源22的中心波长为915nm。此外,在本实施例中,上述增益光纤13为掺镱光纤。

42.因此在本实施例中,当增益光纤13与隔离器尾纤41熔接时,测得的输出功率最高为50w,光束质量m2因子值为1-1.16。而当待测光纤耦合器5的第二信号输入光纤51与增益光纤13熔接,信号输出光纤52与隔离器尾纤41熔接时,若输出功率不低于49.5w且光束质量m2因子值不高于1.28则该待测光纤耦合器5合格半导体泵浦激光器,反之则不合格。

43.当然在其他实施例中,还可以是泵浦光源22为中心波长为915nm的半导体泵浦源,激光种子源21为调q方案的种子源。泵浦光源22为中心波长为975nm的半导体泵浦源,激光种子源21为调q方案的种子源。或者泵浦光源22为中心波长为975nm的半导体泵浦源,激光种子源21为mopa方案的种子源。或者泵浦光源22为中心波长为975nm的半导体泵浦源,激光种子源21为mopa方案的种子源。具体地,调q方案的种子源通过采用915nm或者975nm泵浦对谐振腔进行泵浦,由于腔内地正反馈机制,当腔内达到一定的条件,产生稳定的1064nm脉冲激光。mopa方案的种子源通过fpga控制电路给1064nm半导体激光器一个可编辑形状、重复频率可调的电脉冲,使1064nm半导体激光器能够产生与电脉冲形状一致的脉冲激光,且重复频率跟随电脉冲地频率,可灵活调谐。上述调q方案和mopa方案均是成熟的现有技术,在此不再详细描述。

44.此外,需要说明的是,在本实施例中,在线光隔离器12的输出尾纤122与第一信号输入光纤111的熔接点、泵浦输出尾纤221与耦合器输入尾纤112的熔接点及增益光纤13与耦合器输出尾纤113的熔接点均固设于第一基1板。具体地,在线光隔离器12的输出尾纤122与第一信号输入光纤111的熔接点及泵浦输出尾纤221与耦合器输入尾纤112的熔接点通过高折射率胶水固定在第一基板1上,而增益光纤13与耦合器输出尾纤113的熔接点通过低射率胶水固定在第一基板1上。而上述增益光纤13和隔离器尾纤41的熔接点是不进行胶水固定的,方便将增益光纤13和隔离器尾纤41断开。同理,增益光纤13和第二信号输入光纤51的熔接点也是不进行胶水固定的,方便将增益光纤13和第二信号输入光纤51断开。

45.上述第一基板1位于第二基板2和第三基板3之间。进一步地,激光种子源21和泵浦光源22均位于第二基板2背离第一基板1的一侧。光纤耦合器11和在线光隔离器12均位于第一基板1背离第二基板2的一侧。

46.参照图1,在本实施例中,增益光纤13绕设有多圈,且多圈增益光纤13贴合于第一

基板1。具体地,通过锡箔纸将多圈增益光纤13与第一基板1贴紧。可以理解的是,多圈增益光纤13位于第一基板1背离第二基板2的一侧。

47.参照图2,该光纤耦合器测试工装还包括均设置于第二基板2上的种子源控制电路板23、泵浦源控制电路板24和逻辑控制电路板25,种子源控制电路板23连接于激光种子源21,泵浦控制电路板24连接于两个泵浦光源22,逻辑控制电路板25连接于种子源控制电路板23和泵浦控制电路板24。种子源控制电路板23对激光种子源21进行脉冲激光的驱动控制,泵浦控制电路板24对两个泵浦光源22进行出光控制,逻辑控制电路板25实现对泵浦控制电路板24和种子源控制电路板23的同步控制。

48.需要说明的是,逻辑控制电路板25、泵浦控制电路板24和种子源控制电路板23可以是集中式或分布式的控制器,比如,控制器可以是一个单独的单片机,也可以是分布的多块单片机构成,单片机中可以运行控制程序。

49.参照图1至图3,第一基板1上开设有供输出光纤211和泵浦输出尾纤221穿过的第一通孔101,第二基板2上开设有供输出光纤211和泵浦输出尾纤221穿过的第二通孔201。可以理解的是,输出光纤211穿过第一通孔101和第二通孔201熔接于在线光隔离器12的输入尾纤121,泵浦输出尾纤221穿过第一通孔101和第二通孔201熔接于光纤耦合器11的耦合器输入尾纤112。

50.进一步地,第三基板3上开设有供增益光纤13穿过的缺口301。

51.为了便于该光纤耦合测试工装的搬运,上述第一基板1、第二基板2和第三基板3可拆卸连接。具体地,在本实施例中,第一基板1、第二基板2和第三基板3通过螺栓固定,便于第一基板1、第二基板2和第三基板3的安装和拆卸,当然在其他实施例中,第一基板1、第二基板2和第三基板3还可采用卡接等方式进行可拆卸连接。

52.进一步地,在本实施例中,第一基板1、第二基板2和第三基板3的材质为铝,当然在其他实施例中,第一基板1、第二基板2和第三基板3的材质还可选用其他金属材料。

53.显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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