本實用新型專利技術公開一種光子晶體光纖在線定軸儀，包括光纖固定裝置和光纖散射系統，所述光纖固定裝置用于在測量時夾持光子晶體光纖，所述光纖散射系統包括相干光源、電機、成像屏、顯微相機、CCD相機和計算機，測量時，光子晶體光纖夾在電機與顯微相機之間并固定于電機的同心軸，通過電機控制光子晶體光纖旋轉，相干光源從光子晶體光纖側邊垂直照射，光線經過光子晶體光纖照射在放置在光纖另一側的成像屏上，所述CCD相機捕捉成像屏上的前向散射圖案，所述顯微相機拍攝光子晶體光纖端面圖案，還包括光纖位置測量系統，所述光纖位置測量系統用于在開始測量前觀測整條光子晶體光纖上的點在光子晶體光纖轉動時的位置變化。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及光纖器件加工制作
，具體涉及一種光子晶體光纖在線定軸儀。
技術介紹
光子晶體光纖一般由單一介質構成(例如二氧化硅)并且在軸向上具有并行排列的空氣孔結構，相對于傳統光纖而言，光子晶體光纖由于其單一無摻雜的石英材質和靈活多樣的結構設計特性，使得光子晶體光纖具有傳統光纖無法比擬的優良特性，比如極高的非線性系數、易于實現多芯結構、極低損耗和可調節色散等。光子晶體光纖可應用于光子晶體光纖激光器，模間干涉傳感器，折射率傳感器等。光子晶體光纖內部空氣孔結構的排列使其具有軸向上的方位角，該方位角與光子晶體光纖性能密切聯系，因此在光子晶體光纖器件的加工制作過程中，都要求對光纖的特殊方位角進行確定。例如，在光子晶體光纖光柵刻寫時，刻寫激光以不同角度進入光子晶體光纖內部的效率不同，因此需要在刻寫過程中確定激光的進入方向與光子晶體光纖端面微結構之間的相對位置關系。現有技術采用激光側面照射光子晶體光纖產生的散射光分析光子晶體光纖的軸向方位角，采用此種方法時，由于光子晶體光纖內部的多重散射效應，需在光子晶體光纖的空氣孔中填充折射率接近光纖包層的匹配液，同時，不同種類的光子晶體光纖對于前向散射光的接收器的位置各不相同，且對位置的精度要求很高。公開號為CN104197863A的中國專利公開了一種光子晶體光纖方位角確定方法，它基于前向散射圖案分析法，用激光垂直照射在光子晶體光纖的側面并在前方的成像屏上成像，該成像為前向散射條紋圖案，用數碼相機拍攝該散射條紋圖案，由與數碼相機相連的處理器對散射條紋圖案進行處理。此方法及系統中，光纖在轉動過程當中，兩端被固定，但是光纖夾的固定不一定牢固。而且由于光纖自身的重力影響，光纖的中間部分會下垂一些。如果光纖下垂的幅度較大，原來經過纖芯的激光可能會從光纖的包層通過甚至不經過光纖而直接到達光屏，這會對實驗效果會造成比較嚴重的影響。
技術實現思路
本技術的目的是解決現有技術的缺陷，提供一種光子晶體光纖在線定軸儀，采用的技術方案如下：一種光子晶體光纖在線定軸儀，包括光纖固定裝置和光纖散射系統，所述光纖固定裝置用于在測量時夾持光子晶體光纖，所述光纖散射系統包括相干光源、電機、成像屏、顯微相機、CCD相機和計算機，測量時，光子晶體光纖夾在電機與顯微相機之間并固定于電機的同心軸，通過電機控制光子晶體光纖旋轉，相干光源從光子晶體光纖側邊垂直照射，光線經過光子晶體光纖照射在放置在光纖另一側的成像屏上，所述CCD相機捕捉成像屏上的前向散射圖案，所述顯微相機拍攝光子晶體光纖端面圖案，其特征在于，還包括光纖位置測量系統，所述光纖位置測量系統包括照明裝置、圖像采集模塊和位置調節模塊，所述照明裝置位于圖像采集模塊之上，對圖像采集模塊采集范圍內的物體進行照明，所述圖像采集模塊對光子晶體光纖進行圖像采集，所述位置調節模塊與光子晶體光纖平行，所述照明裝置和圖像采集模塊設置在位置調節模塊上并可沿位置調節模塊移動，以在開始測量前觀測整條光子晶體光纖上的點在光子晶體光纖轉動時的位置變化。光纖在轉動過程當中，兩端被固定，但是光纖固定裝置對光纖的固定不一定牢固，而且由于光纖自身的重力影響，光纖的中間部分會下垂，如果光纖下垂的幅度較大，原來經過纖芯的激光可能會從光纖的包層通過甚至不經過光纖而直接到達成像屏，這對實驗效果會造成比較嚴重的影響，所以本技術設置光纖位置測量系統對光纖旋轉的穩定性進行測量，以確保實驗結果的準確。作為優選，所述光纖固定裝置通過磁吸力夾持光子晶體光纖。作為優選，所述光纖固定裝置包括底部燕尾座、燕尾槽、光纖壓槽，所述燕尾座通過頂絲固定在燕尾槽上，測量時將光子晶體光纖放在光纖壓槽上。作為優選，所述位置調節模塊為與光子晶體光纖平行的軌道。作為優選，本技術中，在相干光源發出的相干光束的同軸方向上，光子晶體光纖與成像屏間設置有光闌，以減小直射到成像屏上的相干光對散射光的影響。作為優選，所述圖像采集模塊包括鏡頭和相機。作為優選，所述相干光源為激光器。作為優選，本技術中，通過磁性底座及設于磁性底座上的桿架固定激光器及光闌，其好處在于結構簡單并且可以較靈活的調整儀器位置及高度。與現有技術相比，本技術的有益效果：1、本技術結合電機控制光子晶體光纖軸向旋轉，可實現對光子晶體光纖軸向結構位置的選擇及確定，定軸方法快速簡便，定軸精度高，可應用于不同內部結構的光子晶體光纖定軸。2、本技術設置光線位置測量系統對光纖旋轉的穩定性進行測量，確保實驗結果的準確。附圖說明圖1是本技術的光纖固定裝置的結構及尺寸示意圖；圖2是本技術的光纖散射系統的結構示意圖；圖3是本技術的光纖位置測量系統的結構示意圖；圖4是六角形光子晶體光纖軸向角示意圖；圖5是六角形光子晶體光纖橫切面示意圖；圖6是六角形光子晶體光纖橫切面實物圖；圖7是不同軸向方位角下的六邊形光子晶體光纖前向散射圖；圖8是半幅散射條紋強度總和特征值曲線和光子晶體軸向方位角關系圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術做進一步詳細描述。實施例：如圖1至圖3所示，一種光子晶體光纖在線定軸儀，包括光纖固定裝置和光纖散射系統，所述光纖固定裝置用于在測量時夾持光子晶體光纖，所述光纖散射系統包括相干光源1、電機2、成像屏3、顯微相機5、CCD相機4和計算機7，測量時，光子晶體光纖6夾在電機2與顯微相機5之間并固定于電機2的同心軸，通過電機2控制光子晶體光纖6旋轉，相干光源1從光子晶體光纖6側邊垂直照射，光線經過光子晶體光纖6照射在放置在光纖另一側的成像屏3上，所述CCD相機4捕捉成像屏3上的前向散射圖案，所述顯微相機5拍攝光子晶體光纖6的端面圖案，還包括光纖位置測量系統，所述光纖位置測量系統包括照明裝置8、圖像采集模塊和位置調節模塊10，所述照明裝置8位于圖像采集模塊之上，對圖像采集模塊采集范圍內的物體進行照明，所述圖像采集模塊對光子晶體光纖6進行圖像采集，所述位置調節模塊10與光子晶體光纖6平行，所述照明裝置8和圖像采集模塊設置在位置調節模塊10上并可沿位置調節模塊10移動，以在開始測量前觀測整條光子晶體光纖6上的點在光子晶體光纖6轉動時的位置變化。所述光纖固定裝置通過磁吸力夾持光子晶體光纖。如圖1所示，所述光纖固定裝置包括底部燕尾座、燕尾槽、光纖壓槽，所述燕尾座通過頂絲固定在燕尾槽上，測量時將光子晶體光纖放在光纖壓槽上。所述位置調節模塊10為與光子晶體光纖平行的軌道。本實施例中，在相干光源1發出的相干光束的同軸方向上，光子晶體光纖6與成像屏3間設置有光闌，以減小直射到成像屏3上的相干光對散射光的影響。所述圖像采集模塊包括鏡頭9和相機1。所述相干光源為激光器。本實施例中，通過磁性底座及設于磁性底座上的桿架固定激光器及光闌，其好處在于結構簡單并且可以較靈活的調整激光器及光闌的位置及高度。如圖4所示為六角形光子晶體光纖軸向角示意圖，如圖5所示為六角形光子晶體光纖橫切面示意圖，圖6所示為六角形光子晶體光纖橫切面實物圖，本實施例在測量時，光子晶體光纖每逆時針旋轉0.5°，便重復拍取光子晶體光纖的前向散射圖案和端面圖案，直至光子晶體光纖完成360°軸向旋轉周期，得到不同軸向方位角下的六邊形光子晶體光纖前向散射圖如圖7所示，可以得知，散射圖案中間均有一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光子晶體光纖在線定軸儀，包括光纖固定裝置和光纖散射系統，所述光纖固定裝置用于在測量時夾持光子晶體光纖，所述光纖散射系統包括相干光源、電機、成像屏、顯微相機、CCD相機和計算機，測量時，光子晶體光纖夾在電機與顯微相機之間并固定于電機的同心軸，通過電機控制光子晶體光纖旋轉，相干光源從光子晶體光纖側邊垂直照射，光線經過光子晶體光纖照射在放置在光纖另一側的成像屏上，所述CCD相機捕捉成像屏上的前向散射圖案，所述顯微相機拍攝光子晶體光纖端面圖案，其特征在于，還包括光纖位置測量系統，所述光纖位置測量系統包括照明裝置、圖像采集模塊和位置調節模塊，所述照明裝置位于圖像采集模塊之上，對圖像采集模塊采集范圍內的物體進行照明，所述圖像采集模塊對光子晶體光纖進行圖像采集，所述位置調節模塊與光子晶體光纖平行，所述照明裝置和圖像采集模塊設置在位置調節模塊上并可沿位置調節模塊移動，以在開始測量前觀測整條光子晶體光纖上的點在光子晶體光纖轉動時的位置變化。
【技術特征摘要】
1.一種光子晶體光纖在線定軸儀，包括光纖固定裝置和光纖散射系統，所述光纖固定裝置用于在測量時夾持光子晶體光纖，所述光纖散射系統包括相干光源、電機、成像屏、顯微相機、CCD相機和計算機，測量時，光子晶體光纖夾在電機與顯微相機之間并固定于電機的同心軸，通過電機控制光子晶體光纖旋轉，相干光源從光子晶體光纖側邊垂直照射，光線經過光子晶體光纖照射在放置在光纖另一側的成像屏上，所述CCD相機捕捉成像屏上的前向散射圖案，所述顯微相機拍攝光子晶體光纖端面圖案，其特征在于，還包括光纖位置測量系統，所述光纖位置測量系統包括照明裝置、圖像采集模塊和位置調節模塊，所述照明裝置位于圖像采集模塊之上，對圖像采集模塊采集范圍內的物體進行照明，所述圖像采集模塊對光子晶體光纖進行圖像采集，所述位置調節模塊與光子晶體光纖平行，所述照明裝置和圖像采集模塊設置在位置調節模塊上并可沿位置調節模塊移動，以在開始測量前觀測整條光子晶體光纖上的點在光子晶體光纖轉動時的位置變化。2.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳哲，李秋實，趙曉萌，
申請(專利權)人：廣州銥星光電科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44
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