发明名称 空间偏振光消光比测量装置及方法
摘要 本发明公开了一种空间偏振光消光比测量装置及方法,涉及空间偏振光消光比测量领域,该测量装置包括光分路器、光功率测量系统、消光比测量系统、信号处理系统和数据接口显示系统,光分路器分别与光功率测量系统、消光比测量系统相连,光功率测量系统、消光比测量系统均与信号处理系统相连,信号处理系统与数据接口显示系统相连;消光比测量探头与消光比测量主机分离。本发明中测量装置的结构简单、成本低、测量结果稳定,既能测量空间偏振光消光比,又能测量光纤内的偏振光消光比。
申请公布号 CN104034513B 申请公布日期 2016.08.17
申请号 CN201410218391.4 申请日期 2014.05.22
申请人 武汉邮电科学研究院 发明人 陈帮;谢德权;杨奇
分类号 G01M11/02(2006.01)I 主分类号 G01M11/02(2006.01)I
代理机构 北京捷诚信通专利事务所(普通合伙) 11221 代理人 魏殿绅;庞炳良
主权项 一种空间偏振光消光比测量装置,包括光分路器、光功率测量系统、消光比测量系统、信号处理系统和数据接口显示系统,光分路器分别与光功率测量系统、消光比测量系统相连,光功率测量系统、消光比测量系统均与信号处理系统相连,信号处理系统与数据接口显示系统相连,其特征在于:所述光功率测量系统包括顺次相连的第一聚焦透镜、第一光电转换器、第一信号放大器、第一A/D转换器,所述消光比测量系统包括可旋转的偏振器、第二聚焦透镜、第二光电转换器、第二信号放大器、第二A/D转换器、电机和电机控制器,偏振器、第二聚焦透镜、第二光电转换器、第二信号放大器、第二A/D转换器顺次相连,偏振器的控制端与电机相连,电机与电机控制器相连;所述光分路器、第一聚焦透镜、第一光电转换器、偏振器、第二聚焦透镜、第二光电转换器和电机均位于消光比测量探头上,第一信号放大器、第一A/D转换器、第二信号放大器、第二A/D转换器、电机控制器、信号处理系统和数据接口显示系统均位于消光比测量主机上,消光比测量探头与消光比测量主机分离;所述信号处理系统包括微处理运算器、电源控制器和数据存储器,电源控制器、数据存储器均与微处理运算器相连,微处理运算器还分别与第一A/D转换器、第二A/D转换器、电机控制器相连;所述数据接口显示系统包括有机发光二极管OLED显示器、按键和各种通用接口,OLED显示器、按键、各种通用接口均与微处理运算器相连;待测偏振光通过光分路器分成两束待测偏振光,一束待测偏振光进入光功率测量系统,另外一束待测偏振光进入消光比测量系统;一束待测偏振光进入光功率测量系统,经第一聚焦透镜聚焦后进入第一光电转换器,第一光电转换器将待测偏振光转换为电信号,电信号进入第一信号放大器,第一信号放大器将电信号放大,放大后的电信号进入第一A/D转换器,第一A/D转换器将放大后的电信号转换为数字信号,数字信号进入信号处理系统中的微处理运算器,微处理运算器通过检测电信号的大小,求出待测偏振光的光功率;另外一束待测偏振光进入消光比测量系统,首先进入按着一定速率旋转的偏振器中,偏振器将该待测偏振光分解为透射光o光和透射光e光这两束光,透射光e光经第二聚焦透镜聚焦后进入第二光电转换器,第二光电转换器将透射光e光转换成电信号,第二光电转换器输出的电信号进入第二信号放大器,第二信号放大器将该电信号放大,放大后的电信号进入第二A/D转换器,第二A/D转换器将放大后的电信号转换为数字信号,数字信号进入信号处理系统中的微处理运算器,微处理运算器通过检测电信号的大小,来测量透射光e光的光强;微处理运算器控制电机控制器,电机控制器控制电机,电机控制偏振器按一定速率的速度转动,以电机旋转一周的时间为一周期,消光比测量系统测出透射光e光的功率在一个周期内有四个极值:两个极大值和两个极小值,且相邻两个最大值所在的偏振器角度互相垂直,微处理运算器通过消光比公式,求出待测偏振光的消光比;消光比测量系统中的电机为实心转轴电机或者空心转轴电机;所述消光比测量系统中的电机为实心转轴电机时,消光比测量系统中的偏振器通过轴承固定在消光比测量探头的外壳上,偏振器可绕消光比测量探头的中心轴进行360°旋转,偏振器包括偏振棱镜和偏振棱镜支架,偏振棱镜固定在偏振棱镜支架上;消光比测量系统中的第二光电转换器固定在消光比测量探头的外壳上;实心转轴电机的主轴上固定有主动齿轮,偏振器上固定有与主动齿轮匹配的从动齿轮,实心转轴电机与偏振器之间通过主动齿轮和从动齿轮的啮合传动;实心转轴电机旋转,带动主动齿轮旋转;主动齿轮旋转,带动从动齿轮旋转;从动齿轮旋转,带动偏振器旋转;消光比测量系统测出透射光e光的最大功率和最小功率,微处理运算器求出待测偏振光的消光比;所述消光比测量系统中的电机为空心轴电机时,消光比测量系统中的第二光电转换器固定在消光比测量探头的外壳上,空心轴电机包括空心轴,偏振器固定在空心轴电机的空心轴一端的内部,第二光电转换器固定在空心轴的另一端,空心轴内设置有挡板,偏振器通过空心轴内的挡板固定,空心轴通过轴承与空心轴电机相连;空心轴转动,带动偏振器转动,消光比测量系统测出透射光e光的最大功率和最小功率,微处理运算器求出待测偏振光的消光比。
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