專利名稱:波長可調光源的波長自動校準系統的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及波長自動校正技術,特別涉及一種波長可調光源的波長自動校正系統。
背景技術:
現有的波長可調光源,如帶鹵鎢燈光源的單色儀,在測試系統中它起到輸出可調波長的窄譜光源(如譜寬為lnm),同時可調波長的光源將作為測試系統的注入光源,其波長的準確性將影響測試參數的準確性。可見,光源波長的準確性對于測試結果的準確性至關重要。而現有的波長可調光源波長的校準主要有如下幾種校準技術:1、光譜儀進行校準將光源輸入光耦合到光譜儀中,來確定光源的初始波長,從而達到校準波長的作用。圖1即顯示了現有技術中利用光譜儀校準波長可調光源波長的示意圖。如圖1所示,波長可調光源11產生光源,光源輸入通過耦合透鏡12、光纖13以及光纖適配器14而光耦合至光譜儀15中。在此校準技術中須先對波長可調光源進行預先校準,才能對檢測設備進行安裝調試。該校正技術屬于調試過程檢驗,在實際應用中,將光譜儀作為配件與檢測設備一起銷售不具現實操作性。2、利用被測樣品對某個波長的光具有特殊的效應以達到波長可調光源的波長標定。例如,作為被測樣品的光纖中OH-的吸收峰為1383nm。圖2即顯示了在現有技術中利用光纖中OH-的吸收峰為1383nm為特性的校準示意圖。如圖2所示,在測試中采用具有水峰(如圖2中具有陡峭的曲線,其中曲線的頂點即為水峰1383nm)的光纖進行寬譜的掃描,將一個不連續的高損耗的吸收峰與1383nm進行系統光譜的波長標定,從而達到波長可調光源的波長標定。但是,然而由于光纖制棒技術的不斷提高,能夠很好的控制光纖棒中的OH-的含量,使得大大降低了光纖水峰的高度(如圖2中為加粗、且平緩的曲線),對測試系統的波長校準起到一定的難度。基于此類由于被測樣品的性能提高了或改變了,將會影響到系統波長的校準難度。由上可知,現有的校準技術存在的問題如下:1)、校準方法比較麻煩;2)、校準過程受到樣品質量的影響;3)、需要采用輔助設備,無法對測試設備進行自動校準。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種波長可調光源的波長自動校準系統,用于解決現有技術中自動校準操作繁瑣且復雜度高、受到樣品質量的影響、或采用額外輔助設備等問題。為解決上述問題及其他問題,本實用新型在一方面提供一種波長可調光源的波長自動校準系統,包括:波長可調光源裝置、注入聚焦裝置、用于承載所述注入聚焦裝置的注入聚焦固定架、探測聚焦裝置、用于承載所述探測聚焦裝置的探測聚焦固定架、連接所述注入聚焦裝置和所述探測聚焦裝置的光纖、信號采集裝置、以及位于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上、配置有窄帶濾光片的濾光片轉換機構;利用所述濾光片轉換機構,將所述窄帶濾光片置于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上,光信號通過所述窄帶濾光片后僅讓濾光片標稱波長通過,當掃描到能夠探測到為所述濾光片標稱波長的光信號時,所述波長可調光源發出的光源波長即為所述窄帶濾光片的濾光片標稱波長,從而完成所述可調波長光源的波長自動校準。可選地,所述波長可調光源裝置包括:寬譜光源產生裝置,用于產生寬譜光源;波長分離裝置,用于將接收自所述寬譜光源產生裝置的寬譜光源分離出波長范圍極窄的單色光。可選地,所述波長分離裝置為單色儀。可選地,所述濾光片轉換機構包括:濾光片固定架;設于所述濾光片固定架上的窄帶濾光片;設于所述濾光片固定架上的通光孔;設于所述濾光片固定架上的電機固定架;以及設于所述電機固定架上的電機;利用電機,驅動所述濾光片固定架活動,實現所述濾光片固定架上的所述窄帶濾光片和所述通光孔置于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上的轉換。可選地,所述濾光片固定架為圓盤狀,所述窄帶濾光片和所述通光孔分別設于所述濾光片固定架的邊沿上,且所述窄帶濾光片和所述通光孔的連線為所述濾光片固定架的一直徑;利用所述電機,驅動所述濾光片固定架旋轉進行所述窄帶濾光片和所述通光孔的轉換。可選地,所述窄帶濾光片的中心與所述探測聚焦裝置的中心相對準。可選地,所述窄帶濾光片的 波長為1064nm±0.5nm。本實用新型提供的波長可調光源的波長自動校準系統,額外提供了具有窄帶濾光片的濾光片轉換機構,通過將所述窄帶濾光片置于光路中,僅讓濾光片標稱波長通過,據此完成所述可調波長光源的波長自動校準。相對于現有技術,本實用新型僅需簡單結構改進即可實現波長自動校準,且大大提高采用波長可調光源作為注入光源的探測設備自動化程度,提高了工作效率。
圖1為現有技術中利用光譜儀校準波長可調光源波長的示意圖。圖2為現有技術中利用光纖中OH-的吸收峰為1383nm為特性的校準示意圖。圖3為本實用新型波長可調光源的波長自動校準系統的架構示意圖。圖4為圖3中濾光片轉換機構的結構示意圖。圖5為本實用新型波長可調光源的波長自動校準系統進行自動校準的流程示意圖。元件標號說明11波長可調光源12耦合透鏡[0027]13光纖14光纖適配器15光譜儀21波長可調光源裝置211寬譜光源產生裝置212波長分離裝置22注入聚焦裝置23注入聚焦固定架24探測聚焦裝置25探測聚焦固定架26光纖27信號采集裝置28濾光片轉換機構281濾光片固定架282窄帶 濾光片283通光孔284電機固定架285電機S301 S307步驟
具體實施方式
本實用新型的實用新型人發現:現有應用于波長可調光源的波長校準技術,存在自動校準操作繁瑣且復雜度高、受到樣品質量的影響、或采用額外輔助設備等問題。因此,本實用新型的實用新型人對現有技術進行了改進,在原有的檢測設備檢測光路中,添加一個可移動的窄帶濾光片,當需要對現有系統的光源進行波長標定時,將窄帶濾光片移入當前檢測系統當中,然后啟動可變光源的光源波長連續改變,利用原有的信號探測系統,探測光信號,當掃描到能夠探測光信號時,此時的光源波長即為窄帶濾光片的通光波長,據此進行波長可調光源的波長校準。以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想,遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態也可能更為復雜。本實用新型一方面提供了一種波長可調光源的波長自動校準系統。請參閱圖3,顯示了波長可調光源的波長自動校準系統的架構示意圖。如圖3所示,所述波長自動校準系統包括:具有寬譜光源產生裝置211和波長分離裝置212的波長可調光源裝置21、注入聚焦裝置22、注入聚焦固定架23、探測聚焦裝置24、探測聚焦固定架25、連接注入聚焦裝置22和探測聚焦裝置24的光纖26、信號采集裝置27、以及位于探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路上的濾光片轉換機構28。以下對上述各個器件進行詳細說明。波長可調光源裝置21用于產生波長可調光源。具體地,寬譜光源產生裝置211,用于產生寬譜光源。波長分離裝置212,用于將接收自寬譜光源產生裝置211的寬譜光源進行分光處理以分離出波長范圍極窄的單色光。在本實施例中,波長分離裝置212可選用單色儀。注入聚焦裝置22用于將波長分離裝置212分光處理的光源進行聚焦并注入到作為測試樣品的光纖26中。在本實施例中,光纖26是作為光源傳輸介質的測試樣品而連接于注入聚焦裝置22和注入聚焦裝置22,在實際應用中,光纖26的一端是裝設在注入聚焦裝置22上,而另一端是裝設在注入聚焦裝置22上。注入聚焦固定架23用于承載所述注入聚焦裝置22。探測聚焦裝置24用于將通過光纖出來的光源進行聚焦處理后發送至信號采集裝置27。探測聚焦固定架25用于承載探測聚焦裝置24。信號采集裝置27用于采集由探測聚焦裝置25發出的光源信號,以對其進行檢測。特別地,本實用新型在探測聚焦裝置24與光纖26之間還設置了一濾光片轉換機構28。圖4顯示了本實用新型中濾光片轉換機構28的結構示意圖。如圖4所示,濾光片轉換機構28包括:濾光片固定架281,設于濾光片固定架281上的窄帶濾光片282,設于濾光片固定架281上的通光孔283,設于所述濾光片固定架281上的電機固定架284,以及設于電機固定架284上的電機285。在本實施例中,濾光片轉換機構28可固定連接于探測聚焦裝置24或探測聚焦固定架25。濾光片固定架281為圓盤狀,窄帶濾光片282和通光孔283均為圓形結構,窄帶濾光片282和通光孔283分別設于濾光片固定架281的邊沿上。電機固定架284以及電機285是設于濾光片固定架281的中央區域。在實際應用中,利用電機,可以驅動濾光片固定架281發生旋轉,從而實現窄帶濾光片282和通光孔283在光路上的轉換。優選地,設于濾光片固定架281的邊沿上的窄帶濾光片282和通光孔283的連線即為濾光片固定架281的一直徑,這樣,在轉換時,每一次電機驅動,濾光片固定架281即發生180°的旋轉,操作簡單。另外,窄帶濾光片282和通光孔283在光路上的轉換,具體地,包括:當進行參數檢測時,通過電機285旋轉定位,將通光孔283定位在探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路上,通光孔283的中心與探測聚焦裝置24的中心相對準,不干擾光路;當進行光源波長自動校準時,通過電機285旋轉定位,將窄帶濾光片282定位在探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路上,窄帶濾光片282的中心與探測聚焦裝置24的中心相對準,光源信號通過窄帶濾光片282后只讓濾光片標稱波長通過,此時的光源波長即為窄帶濾光片的通光波長,利用此原理進行可調波長光源的波長校準。在本實施例中,窄帶濾光片282的波長為1064nm±0.5nm。現將本實用新型提供的波長可調光源的波長自動校準系統的一個應用例進行說明圖5顯示了本實用新型波長可調光源的波長自動校準系統進行自動校準的流程示意圖。現結合圖3、圖4和圖5,所述波長自動校準包括:[0061]步驟S301,提供濾光片轉換機構28。濾光片轉換機構28包括:濾光片固定架281,設于濾光片固定架281上的窄帶濾光片282,設于濾光片固定架281上的通光孔283,設于所述濾光片固定架281上的電機固定架284,以及設于電機固定架284上的電機285。利用電機,可以驅動濾光片固定架281發生旋轉,從而實現窄帶濾光片282和通光孔283在光路上的轉換。一方面,如步驟S303,當進行參數檢測時,通過電機285旋轉定位,將通光孔283定位在探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路上,通光孔283的中心與探測聚焦裝置24的中心相對準,確保不干擾探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路。另一方面,如步驟S305,當進行光源波長自動校準時,通過電機285旋轉定位,將窄帶濾光片282定位在探測聚焦裝置24與光纖26之間的光路上,窄帶濾光片282的中心與探測聚焦裝置24的中心相對準,光源信號通過窄帶濾光片282后只讓濾光片標稱波長通過(其他波長的光源被窄帶濾光片濾除在外)。步驟S307,掃描波長分離裝置212的波長,啟動波長可調光源的波長連續改變并記錄探測數據,采用軟件分析探測數據與波長分離裝置212的波長的對應關系,實現波長可調光源的自動校準。綜上所述,本實用新型提供的波長可調光源的波長自動校準系統,額外提供了具有窄帶濾光片的濾光片轉換機構,通過將所述窄帶濾光片置于光路中,僅讓濾光片標稱波長通過,據此完成所述可調波長光源的波長自動校準。相對于現有技術,本實用新型僅需簡單結構改進即可實現波長自動校準,且大大提高采用波長可調光源作為注入光源的探測設備自動化程度,提高了工作效率。上述實施例僅列示性說明本實用新型的原理及功效,而非用于限制本實用新型。任何熟悉此項技術的人員均可在不違背本實用新型的精神及范圍下,對上述實施例進行修改。因此,本實用新型的權利保護范圍,應如權利要求書所列。
權利要求1.一種波長可調光源的波長自動校準系統,包括:波長可調光源裝置、注入聚焦裝置、用于承載所述注入聚焦裝置的注入聚焦固定架、探測聚焦裝置、用于承載所述探測聚焦裝置的探測聚焦固定架、連接所述注入聚焦裝置和所述探測聚焦裝置的光纖、以及信號采集裝置;其特征在于,所述波長自動校準系統還包括:位于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上、配置有窄帶濾光片的濾光片轉換機構;利用所述濾光片轉換機構,將所述窄帶濾光片置于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上,光信號通過所述窄帶濾光片后僅讓濾光片標稱波長通過,當掃描到能夠探測到為所述濾光片標稱波長的光信號時,所述波長可調光源發出的光源波長即為所述窄帶濾光片的濾光片標稱波長,從而完成所述可調波長光源的波長自動校準。
2.如權利要求1所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述波長可調光源裝置包括: 寬譜光源產生裝置,用于產生寬譜光源; 波長分離裝置,用于將接收自所述寬譜光源產生裝置的寬譜光源分離出波長范圍極窄的單色光。
3.如權利要求1所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述波長分離裝置為單色儀。
4.如權利要求1所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述濾光片轉換機構包括: 濾光片固定架; 設于所述濾光片固定架上的窄帶濾光片; 設于所述濾光片固定架上的通光孔; 設于所述濾光片固定架上的電機固定架; 以及設于所述電機固定架上的電機;利用電機,驅動所述濾光片固定架活動,實現所述濾光片固定架上的所述窄帶濾光片和所述通光孔置于所述探測聚焦裝置與所述光纖之間的光路上的轉換。
5.如權利要求4所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述濾光片固定架為圓盤狀,所述窄帶濾光片和所述通光孔分別設于所述濾光片固定架的邊沿上,且所述窄帶濾光片和所述通光孔的連線為所述濾光片固定架的一直徑;利用所述電機,驅動所述濾光片固定架旋轉進行所述窄帶濾光片和所述通光孔的轉換。
6.如權利要求4所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述窄帶濾光片的中心與所述探測聚焦裝置的中心相對準。
7.如權利要求4、5或6所述的波長自動校準系統,其特征在于,所述窄帶濾光片的波長為 1064nm±0.5nm。
專利摘要本實用新型提供一種波長可調光源的波長自動校準系統,包括波長可調光源裝置、注入聚焦裝置、注入聚焦固定架、探測聚焦裝置、探測聚焦固定架、光纖、信號采集裝置、以及位于探測聚焦裝置與光纖之間的光路上的濾光片轉換機構;利用所述濾光片轉換機構,將窄帶濾光片置于探測聚焦裝置與光纖之間的光路上,光信號通過窄帶濾光片后僅讓濾光片標稱波長通過,當掃描到能夠探測到為濾光片標稱波長的光信號時,光源波長即為窄帶濾光片的濾光片標稱波長,從而完成可調波長光源的波長自動校準。相對于現有技術,本實用新型僅需簡單結構改進即可實現波長自動校準,且大大提高采用波長可調光源作為注入光源的探測設備自動化程度,提高了工作效率。
文檔編號G01J9/00GK203037357SQ201220749878
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者沈奶連, 涂建坤, 王建財 申請人:上海電纜研究所