Sana 光纤端面干涉仪

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Sagnac干涉仪及应用

Sagnac干涉仪及应用

E2'
E3 E3'
3. 再次耦合
E E12''
i
1
i 1E E43''
2019/11/12
4
非线性Sagnac干涉仪的功能
TsE E 2 1'2 212(1)1cos[(12)p0l]
说明: 0.5 光纤环形镜
2019/11/12
3
Sagnac干涉仪的工作原理
1. 耦合
E4 E3
i
1
i 1E01
E1'
E4'
2. 沿着环走
E1
E4
E2
E3' E4*exp(i0i(E422E32)l)
E4' E3*exp(i0i(E322E42)l)
拓展的功能:光开关, 光A/D, 光逻辑, 光时分复用
2019/11/12
11
2019/11/12
12
4R2 4s
t

c2(12R2 /c2) c2
光成差:
l 4s c
2019/11/12

R
8
被动锁模激光器
激光输出
激光器的单方向运转
2019/11/12
非线性非对称光纤环形腔 泵浦光
9
光信号处理:脉冲整形
整形前的脉冲
2019/11/12
整形后的脉冲
10
光信号处理:波长变换
2019/11/12
5
非对称的实现方法
提高非线性
高非线性光纤
结构非对称
(t )
2019/11/12
高非线性光纤 微纳光纤
光相位调制器 SOA

光纤Sagnac环的研究现状及其应用

光纤Sagnac环的研究现状及其应用

从2 0 世纪 9 0 年代 开 始 , 国外光 纤 陀螺 就开 始逐 步 进 人产 业 化 发 展 阶段 , 可实 现 批 量生 产 。具有 规 模生 产 能力 的光 纤 陀螺 制造商 主要 分 布在美 、 德、 法
光 耦 合器后 分 成两 束后 各 自在 环 中绕一 周 后仍 在光 纤 耦合 器 处相 遇 并发生 干 涉 。相 向传输 的两束 光 是 被 透 射 还 是被 反 射 , 由它 们 的相 对 相位 决 定 。如果 采用 3 d B耦合 器 , 入 射光 将被 全部 反 射 , 此时S a g n a c
( 1 )
当环形 光 Βιβλιοθήκη 相 对 于惯 性 空 间有一 转 动 时 ( 设
垂直于环路平面) , 则对于顺 、 逆时针传播 的光 , 将产
生 一非互 易 的光 程差
△L : 4 A

( 2
术发 展 的最 大 障碍 。在 光纤 陀螺及 光纤 水 听器研 制 过程 中 , 保偏 光 纤起 着举 足轻 重 的作用 , 并 可用 于军 用惯 导 和声 呐 , 属于 高科 技产 品 , 因而 保偏 光纤 一直 被西 方发 达 国家 对我 禁运 的 清单 。消 偏技术 对 高性 能的 I F O G来 说 , 具 有极 大 的吸 引力 , 为 了 使 消偏 陀
泛 的应用 。

一 毛
光纤 S a g n a c 干涉环 基于 S a g n a c 效应 , 图2 为用光
耦 合器 制作 成 的 S a g n a c 干涉 仪示 意 图 , 用长 为 , J 的光
纤 绕成 半径 为 尺的光纤 圈 , 用耦合 器将 光纤环 的两端 连 接 起 来 即可 。 由于 这类 光 干涉 仪 没有 活动 部 件 , 没 有 非 线 性效 应 和低 转 速 时激 光 陀 螺 的 闭锁 区 , 因 而 非 常有 希望 制成 高性 能 低成 本 的器件 。入射 光经

光纤激光干涉仪的操作要点

光纤激光干涉仪的操作要点

光纤激光干涉仪的操作要点光纤激光干涉仪是一种重要的精密测量仪器,常用于科研实验室以及工业生产中的各种精密测量、质量控制等方面。

它以其高精度、高灵敏度和便捷的操作性能,成为科技领域中不可或缺的工具之一。

本文将介绍光纤激光干涉仪的操作要点,以帮助读者更好地掌握和使用这一仪器。

首先,使用光纤激光干涉仪前,我们需要准备一些必要的设备和材料。

首先是激光器,它是光纤激光干涉仪的核心部件,负责产生稳定的激光光源。

其次是光纤,光纤用于传输激光信号,要选择质量好、损耗低的光纤。

此外,我们还需要干涉仪的控制器、光路调整平台、光电探测器等设备。

在操作光纤激光干涉仪时,首先需要将激光器与光纤相连接。

将激光器输出端的激光束通过适当的光学元件,如准直器和偏振分束器,输入到光纤中。

在连接过程中要注意保证光纤的插入深度适中,避免损坏激光器和光纤。

接下来,我们需要调整光纤激光干涉仪的光路。

首先,调整光纤的位置和角度,使激光能够顺利通过干涉仪的各个光学元件。

可以使用光路调整平台来微调光纤的位置,确保激光光束尽可能平行且垂直于光学元件表面。

调整完光纤的位置后,我们需要调整干涉仪的两个光路长度,即参考光路和待测光路。

光纤激光干涉仪利用干涉现象实现精密测量,其中的关键就是保证两个光路的光程差恒定。

为了实现这一点,我们可以使用干涉仪的控制器,通过微调反射镜或位移平台来改变光路的长度,使得光纤激光干涉仪处于干涉峰值状态。

在进行实际测量之前,我们还需要对光纤激光干涉仪进行校准。

校准目的是消除系统误差,提高测量的准确性和可靠性。

光纤激光干涉仪的校准方法多种多样,可以根据不同需求选择合适的方法。

例如,可以使用标准光源对干涉仪进行校准,或者使用已知长度的参比杆进行比对校准。

校准完成后,我们可以进行实际的测量工作。

光纤激光干涉仪在科学研究和工业应用中有着广泛的用途,如长度测量、表面形貌测量等。

在进行测量时,要注意保持实验环境的稳定,避免外界干扰对测量结果的影响。

光纤端面3D干涉仪原理

光纤端面3D干涉仪原理

光纤端面3D干涉仪原理作者:胡兆龙来源:《中国新通信》 2017年第23期【摘要】对光纤端面3D 干涉仪的原理进行了分析,光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成,有利于复用通道的扩展,具有广阔的应用前景。

【关键词】光纤端面 3D 干涉仪原理一、引言光纤端面3D 干涉仪是运用光学原理的仪器,是以光纤干涉现象为重要应用的设备,光纤端面3D 干涉仪由光纤代替镜头系统组成,光路柔和,可自由改变形状,传输距离较远,适用于各种易燃易爆的环境,光纤端面3D 干涉仪具有抗电磁干扰强的作用,可构建用于各种干涉仪,适用于多种功能设备,如光纤陀螺仪、光开关、光学定位仪等,光纤端面3D 干涉仪具有广阔的应用前景。

二、光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸确定光纤端面3D 干涉仪的几何尺寸。

光纤端面3D 干涉仪取决于光纤物理连接的质量,这是连接器自身端面的几何形状的函数,具有可靠连接到网络。

光纤端面3D 干涉仪规定连接器的三个技术参数:曲率半径、顶点偏移和光纤高度,光纤端面3D 干涉仪正确理解端面的尺寸是非常重要的。

光纤端面3D干涉仪的曲率半径是描述与端面的芯轴的半径,也可以描述为:插入芯端面的半径,并且连接器通过弹簧压力接近纤维端部,且曲率半径是控制压缩力以维持纤维的中心匹配力。

曲率半径的失效会增加或减小纤维压力,最终会使纤维中心与间距相匹配,甚至损坏光纤端面。

插入损耗和回波变化将缓慢变化。

二是光纤端面3D 干涉仪的顶点偏移。

顶点偏移是芯面曲线与光纤芯轴距离的最高点。

顶点偏移将增加光纤的有效耦合区域,增加插入损耗和回波损耗。

三是光纤端面3D 干涉仪的纤维高度。

纤维高度是从纤维端面到芯端面的距离。

光纤高度用于测量光纤间的接触。

当材料膨胀或缩短时,纤维将在纤维接触部之间形成气隙,改变光纤端面3D 干涉仪的回波损耗。

光纤端面3D 干涉仪的纤维高度增加光纤间压力,影响性能的稳定性。

光纤端面3D 干涉仪的高品质光纤连接器必须通过3D 测试,目前市面上销售的光纤连接器目前还没有通过干涉仪进行测试,通过3D 测试的光纤跳线及尾纤,加强光纤端面3D 干涉仪的高速网络建设。

光纤端面3D干涉仪_用户使用常见问题详解

光纤端面3D干涉仪_用户使用常见问题详解

找不到条纹
PC、APC是否正确对应:测试PC时测微头在0刻度,APC在指定刻度。

测试过程中“L”型支架始终紧贴测微头端面。

平台是否在理想位置附近:位移台和底板平齐位置为条纹出现的理想位置。

样品放置正确位置:测试过程中,确保样品完全插入夹具中,样品端面紧靠夹具挡片位置。

夹具孔内是否有堵塞:经常检查夹具内部的灰尘,细丝等。

若被污染,可用气枪从反面将灰尘吹出。

测不准顶偏
定位轴未拧紧或有松动:用手拧紧定位轴,直至无法拧动为止。

勤校准:用户需做到当天第一次开机、测量1000次、更换夹具、调整夹具平台后校准。

样品夹紧程度适中:合理选择花键位置,使其在夹紧位置插芯能够完全固定,松开位置能自由拔出。

条纹清晰明显,不晃动:测试过程中尾纤不受力,条纹无明显抖动。

光纤F-P干涉仪原理分析

光纤F-P干涉仪原理分析

光纤F-P干涉仪原理分析1 光纤法珀干涉传感器的分类 (1)1.1 本征型光纤法珀干涉传感器 (2)1.2 非本征型光纤法珀干涉传感器 (3)1.3 在线型光纤法珀干涉传感器 (4)2 非本征型光纤法珀干涉仪的基本原理 (5)目前,一些光纤干涉传感器已被成功地广泛应用于许多方面,特别是化合物材料的健康检测、大型公民建工程的结构(如,桥梁,水坝)、宇宙飞船、飞机等领域,这将会使所谓的智能材料和结构得以实现。

光纤法布里-珀罗干涉仪是这些应用最好的选择之一,它结构简单、原理经典,基于此结构的光纤传感器具有微型化、简单化、实用化等许多优点。

1 光纤法珀干涉传感器的分类法布里-珀罗干涉仪(FPI)早在19世纪末就已问世,但基于光纤的法布里-珀罗干涉仪(FFPI)直到20世纪80年代才制作成功,随后FFPI逐渐被应用到温度、应变和复合材料的超声波压力传感中。

光纤FP传感器的特点是采用单根光纤、利用多光束干涉原理来监测被测量,避开了Michelson和Mach-Zehnde干涉传感器所需两根光纤配对以及必须对偏振进行补偿等问题。

此外光纤法珀干涉传感器对任何导致其两个反射面距离发生变化的物理量灵敏度极高,而且传感区域很小,在很多应用时可被视为“点”测量;加之其结构简单、体积小、复用能力强、抗干扰、重复性好等优势,在嵌入式测量更是倍受青睐,成为实现所谓人工智能结构和材料等相关领域的研究热点。

自从第一根光纤法珀干涉仪问世之日起,人们陆续开发出了很多光纤法珀干涉仪,大致来说,根据干涉仪结构的不同,光纤FP传感器大致可分为三类:本征型光纤法珀干涉传感器(Intrinsic Fabry-Perot interferometer, IFPI)、非本征型光纤法珀干涉传感器(Extrinsic Fabry-Perot interferometer, EFPI)、和在线型光纤法珀干涉标准具(In line Fiber-Optic Etalon, ILFE)本征型光纤FP传感器中,两反射面之间的干涉仪由单模光纤或多模光纤构成;而非本征型光纤FPI传感器中,干涉仪由空气或其它非光纤的固体介质(如中空的石英玻璃管)构成,光纤在线法珀干涉标准件的干涉腔主要由空芯光纤充当。

sagnac光纤干涉仪误差分析

sagnac光纤干涉仪误差分析

sagnac光纤⼲涉仪误差分析《光纤光学》⼤作业题⽬:sagnac光纤⼲涉仪误差分析学号:姓名:Sagnac光纤⼲涉仪最典型的应⽤是光纤陀螺,由于其具有灵敏度⾼体、积⼩且⽆转动部分的优点,受到⼴泛的关注。

在由同⼀光纤绕成的光纤圈中沿相反⽅向前进的两光波,在外界因素作⽤下产⽣不同的相移。

通过⼲涉效应进⾏检测,就是sagnac光纤⼲涉仪的基本原理。

它的误差来源主要有五个。

⼀闭锁效应;⼆是互易性和偏振态;三是偏置和相位调制;四是光⼦噪声;五是寄⽣效应。

下⾯逐个对其进⾏介绍。

⼀、基本原理下图是sagnac光纤⼲涉仪的原理图。

⽤⼀长为L的光纤,绕成半径为R的光纤圈。

从激光器1发出的激光束由分束镜分成两束,分别从光纤两个端⾯输⼊,再从另⼀个端⾯输出。

两输出光叠加后将产⽣⼲涉效应,此⼲涉光强由光电接收器2检测。

当环形光路相对于惯性空间有⼀转动Ω时,(设Ω垂直于环路平⾯),则对于顺、逆时针传播的光,将产⽣⼀⾮互易的光程差4ALC=Ω式中A:光路所包含⾯积; C:光在真空中的速度;。

当环形光路是由N圈单模光纤组成时,对应顺,逆时针光程差为8NAcπλ=Ω式中,λ是真空中的波长。

⼆、误差来源1)闭锁效应由于激光介质的⾊散、模式牵引和反射镜等光学元件对光束的后向散射等原因,有源环形腔内正、反向⾏波的频率接近到⼀定程度时,将突然变成完全⼀样,即存在⼀个可能达到的最⼩频差X,⼀旦频差⼩于X,就将变为0.因此当输⼊转速⼩到⼀定程度时,有源环形腔内正、反向⾏波模对的频率将趋于完全相同。

上述现象即为激光陀螺进⼊锁区,此区域内输⼊转速不被敏感。

缩⼩锁区、消除锁区及采⽤各种偏频⽅法克服锁区的影响是激光陀螺最为关键的技术。

2)互易性和偏振态为精确测量,需使光路中沿相反⽅向⾏进的两束相⼲光,只有因转动引起的⾮互易相移,⽽所有其他因素引起的相移都应互易。

这样所对应的相移才可抵消,⼀般是采取同光路、同模式、同偏振的三同措施。

3)偏置和相位调制⼲涉仪所探测到的光功率为)1()21(0??+=COS P P D 式中,P 0为输⼊的光功率;??为待测的⾮互易引起的相位差。

光纤干涉仪的原理

光纤干涉仪的原理

光纤干涉仪的原理光纤干涉仪是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器,利用光波的干涉原理来测量物体的形状、厚度和折射率等参数。

光纤干涉仪的原理是通过将光传输到纤维中,利用光的干涉效应来检测物体的细微变化。

光纤干涉仪的基本构造包括光源、光纤、分束器、反射镜、探测器等组件。

光源通常采用激光器,激光器发出的光具有单一波长和高度相干性,能够产生明显的干涉效应。

光纤作为光的传输介质,能够将光传输到需要测量的物体表面,并将反射回来的光传输回探测器。

分束器用于将激光分为两束光,分别经过两条光纤传输到物体表面,然后再经过反射回来的光重新合成成一束光。

探测器用于检测合成后的光的干涉信号,并将其转化为电信号进行处理和分析。

光纤干涉仪的工作原理是基于光的干涉现象。

当两束光相遇时,如果它们的相位差为整数倍的波长,就会发生干涉增强;如果相位差为半整数倍的波长,就会发生干涉消减。

通过测量干涉信号的强度变化,可以获得物体的形状、厚度和折射率等信息。

在光纤干涉仪中,一束光经过分束器分为两束光,分别传输到物体表面进行反射。

当两束光再次经过光纤传输到探测器时,它们的相位差会受到物体表面的形状、厚度和折射率等因素的影响而发生变化。

如果物体表面发生了形状变化,两束光在重新合成时的相位差也会发生变化,这就导致了干涉信号的强度发生了变化。

通过检测和分析干涉信号的强度变化,可以得到物体表面形状的信息。

光纤干涉仪的应用非常广泛。

在工业领域,它可以用于测量微小零件的尺寸和形状,以及检测材料的缺陷和表面质量。

在生物医学领域,光纤干涉仪被广泛应用于生物组织的成像和检测,如眼底成像、血流速度测量等。

此外,光纤干涉仪还可以应用于光纤传感、光纤通信等领域。

光纤干涉仪是一种基于光的干涉现象进行测量的仪器,通过利用光波的干涉原理来测量物体的形状、厚度和折射率等参数。

其原理是利用光的干涉效应来检测物体的细微变化,通过测量干涉信号的强度变化来获取物体的信息。

光纤干涉仪具有广泛的应用领域,在工业、生物医学等领域都有重要的应用价值。

光纤干涉仪:原理与应用_笔记

光纤干涉仪:原理与应用_笔记

《光纤干涉仪:原理与应用》读书记录目录1. 内容综述 (2)1.1 光纤干涉仪的发展历程 (2)1.2 光纤干涉仪在科学和工业中的应用 (4)2. 光纤干涉仪的基本原理 (5)2.1 光的干涉现象 (6)2.2 光纤干涉仪的工作原理 (7)2.3 干涉仪的类型及特点 (8)3. 光纤干涉仪的关键部件 (9)4. 光纤干涉仪的设计与制作 (9)4.1 光纤干涉仪的设计要求 (11)4.2 光纤干涉仪的制造工艺 (12)4.3 误差分析与优化 (13)5. 光纤干涉仪的应用领域 (14)5.1 通信领域 (15)5.1.1 光通信中的光纤长度测量 (16)5.1.2 光纤通信中的信道特性测量 (18)5.2 光学测量领域 (19)5.2.1 光学元件的几何参数测量 (20)5.2.2 光学系统的性能评估 (21)5.3 生物医学领域 (22)5.3.1 生物样品的微观结构分析 (24)5.3.2 生物组织的生物力学特性测量 (25)5.4 其他应用 (26)5.4.1 环境监测 (27)5.4.2 光学传感 (28)6. 光纤干涉仪的未来发展趋势 (29)6.1 新型光纤干涉仪的研发 (31)6.2 光纤干涉仪在特殊领域的应用拓展 (32)6.3 光纤干涉仪与微纳技术的融合 (33)1. 内容综述《光纤干涉仪:原理与应用》这本书详细介绍了光纤干涉仪这一重要技术的各个方面。

在“内容综述”部分,可以这样描述:光纤干涉仪是一种利用光纤的高灵敏度和稳定性的特点来进行精密测量的技术。

全书从光的干涉原理出发,逐步深入讨论了光纤干涉仪的多种变体,包括迈克尔逊干涉仪、弗罗伦斯干涉仪以及马赫泽德干涉仪等。

书中不仅详细阐述了这些干涉仪的基本原理和工作方式,而且通过大量的图表分析了不同应用场景下的性能特点。

此外,本书还探讨了如何利用光纤干涉仪进行长度测量、力与应力的测量、光谱分析以及生物医学领域中的应用等,展示了这项技术广泛的应用空间。

Sagnac干涉仪及应用PPT教案

Sagnac干涉仪及应用PPT教案
sagnac干涉仪原理及应用提纲sagnac干涉仪的原理非对称性的实现sagnac干涉仪的应用sagnac干涉仪的基本机构发生干涉的两个光场在同一段光纤内传输是一种自平衡的干涉仪具有结构紧凑稳定制作相对容易对环境不敏感等优点它可以灵活地构成各种全光器件sagnac干涉仪的工作原理1
Sagnac干涉仪及应用
光相位调制器 SOA
第4页/共11页
2021/4/23
5
26021/4/23
光纤长度精密测量
两个方向分别引入的相位
1
2 nL1
2 nL
2 nL2 '
2
2 nL2
2 nL '
2 nL1 '
0
声光调制器引入的频偏
' f
2
c
干涉仪的输出
V 1 mcos[2 nf (L L0 ) / c 0 / (m 1)
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光纤陀螺
相对速度
v c clockwise R v c R counterwise
绕环一圈的时间差
t
4 R2
4s
c2 (1 2 R2 / c2 ) c2
光成差 :
l 4s c
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R
被动锁模激光器
激光输出
非线性非对称光纤环形腔
激光器的单方向运转
泵浦光
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2021/4/23
8
光信号处理:脉冲整形
整形前的脉冲
整形后的脉冲
第8页/共11页
2021/4/23
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光信号处理:波长变换
拓展的功能:光开关, 光A/D, 光逻辑, 光时分复用
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光电检测与显示实验一光纤M-Z干涉仪及光纤传感实验

光电检测与显示实验一光纤M-Z干涉仪及光纤传感实验

实验一光纤M-Z干涉仪及‎光纤传感实‎验(一)M—Z光纤干涉‎仪实验一、实验目的1.了解马赫——曾特(M—Z)干涉仪的原‎理和用途;2.调试M—Z干涉仪并‎进行性能测‎试。

二、实验仪器He-Ne 激光器1套‎;光纤干涉演‎示仪1套;633nm‎单模光纤1‎根。

注意:1.本实验不需‎要打开M-T干涉仪观‎察窗下方的‎开关!2.任何人不得‎切割单模光‎纤!三、实验内容1.M—Z干涉仪的‎原理和用途‎马赫——曾特干涉仪‎是一种重要‎的光学和光‎子学器件,广泛应用于‎干涉计量、光通信等领‎域。

基于干涉仪‎对波导及其‎周围介质折‎射率的相位‎敏感特性,M-Z被广泛用‎作传感器和‎光调制器。

光纤传感技‎术是上世纪‎70年代末‎新兴的一项‎技术,与传统传感‎器相比,光纤传感器‎具有以下特‎点:频带宽;不受电磁干‎扰;灵敏度高;体积小;损坏阈值高‎;可非接触测‎量;电子设备与‎传感器可以‎间隔很远;能形成传感‎网络等;光纤检测技‎术的核心把‎光纤传感器‎,光纤干涉仪‎是基于光干‎涉技术用于‎检测的光纤‎传感器系统‎,其测量精度‎比普通光纤‎传感器更高‎,不仅可以代‎替传统的干‎涉仪功能,还能用于教‎学,测量压力、应力、温度、磁场、折射率、位移等物理‎量的微小变‎化,用途非常广‎泛。

以光纤取代‎传统M—Z(马赫-曾特)干涉仪的空‎气隙,就构成了光‎纤型M—Z干涉仪。

这种干涉仪‎可用于制作‎光纤型光滤‎波器、光开关等多‎种光无源器‎件和传感器‎,在光通信、光传感领域‎有广泛的用‎途,其应用前景‎非常美好。

光纤型M—Z干涉仪实‎际上是由分‎束器构成。

当相干光从‎光纤型分束‎器的输入端‎输入后,在分束器输‎出端的两根‎长度基本相‎同的单模光‎纤会合处产‎生干涉,形成干涉场‎。

干涉场的光‎强分布(干涉条纹)与输出端两‎光纤的夹角‎及光程差相‎关。

令夹角固定‎,那么外界因‎素改变的光‎程差直接和‎干涉场的光‎强分布(干涉条纹)变化相对应‎。

光纤干涉仪工作原理

光纤干涉仪工作原理

光纤干涉仪工作原理光纤干涉仪是一种基于光学干涉原理的精密测量仪器,常用于测量光学薄膜的厚度、折射率等参数。

它的工作原理是利用光的干涉现象来测量待测物体的性质。

下面将详细介绍光纤干涉仪的工作原理。

光纤干涉仪的基本组成包括光源、分束器、光纤、待测物和检测器。

光源产生的光线经过分束器分成两束,分别经过两条光纤传输到待测物。

待测物可以是薄膜、液体或气体等。

两束光线分别经过待测物后,再次汇聚到一起,通过检测器进行测量和分析。

光纤干涉仪的工作原理主要包括两个方面,即光程差和干涉现象。

首先是光程差。

光纤干涉仪中的两条光纤分别传输了两束光线,它们经过待测物后,会产生不同的光程差。

光程差是指两束光线从光源到达检测器所经过的光程之差。

光程差的大小与待测物的性质有关,比如薄膜的厚度、折射率等。

通过测量光程差的变化,可以得到待测物的相关参数。

其次是干涉现象。

当两束光线汇聚到一起后,会发生干涉现象。

干涉是指两束或多束光线相互叠加时产生的明暗条纹。

在光纤干涉仪中,两束光线通过待测物后,会产生干涉,形成干涉条纹。

干涉条纹的形状和密度与光程差有关,通过检测器可以将干涉条纹转化为电信号,并进行相应的处理和分析。

在光纤干涉仪的工作过程中,需要注意一些影响测量精度的因素。

首先是光源的稳定性和一致性,因为光源的波长和强度会直接影响干涉条纹的形成。

其次是分束器和光纤的传输损耗,传输损耗会造成光程差的变化,影响测量的准确性。

另外,待测物的位置和形态也会对测量结果产生影响,需要进行适当的校准和调整。

光纤干涉仪具有很高的测量精度和灵敏度,广泛应用于光学薄膜、光纤通信、生物医学等领域。

它的工作原理基于光的干涉现象,通过测量光程差和干涉条纹来获取待测物的相关参数。

在实际应用中,还需要结合适当的算法和技术来对测量数据进行处理和分析,以提高测量的准确性和可靠性。

光纤干涉仪是一种利用光的干涉原理进行测量的仪器。

它的工作原理基于光程差和干涉现象,通过测量干涉条纹的变化来获取待测物的相关参数。

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SANA自动非接触式光纤端面干涉仪操作手册版本号 V.2.1深圳市维度科技有限公司2010.6第一章概述Sana 光纤端面干涉仪是维度科技自主开发的拥有专利技术的一款高性能低价格的自动非接触式光纤端面干涉仪。

它能够准确快速的测量出光纤连接器的曲率半径(ROC), 顶点偏移(Apexoffset),光纤高度(FiberHeight)及APC光纤连接器的研磨角度与键度误差;同时立体展现光纤连接器的表面几何状况。

Sana光纤端面干涉仪分为干涉仪主机和Sana干涉测量软件两个部分,随干涉仪还配有一台式商用PC机。

Sana干涉仪主机采用的是650nm的高功率LED窄带光源,能够使用户方便快捷的得到干涉图像。

随机配有两个干涉夹具(2.5mm通用型,1.25mm通用型)能够测量几乎所有的光纤连接器。

2.5mm通用型干涉夹具可以测量FC/PC、SC/PC、ST/PC、E2000/PC、DIN、FC/APC、SC/APC等光纤连接器;1.25mm 通用型可以测量LC/PC、MU/PC、LC/APC等光纤连接器。

在APC与PC互相转换时不需要更换夹具也不需要对软件校准,只需将角度调节杆调节到相应的角度就可以,使用起来方便快捷。

测量软件的卓越准确性、测量结果的高重复性和界面直观容易操作的特点给测量带来前所未有的便利。

初始测量前需要进行校准,在进入校准界面后应用“旋转6点法”进行校准,六点校准完成后软件会自动给出硬件的偏差值,按一下补偿“OK”钮软件对该偏差进行补偿。

终端用户不需要对硬件进行调整即可达到校准的目的。

测量时只要点击“测量”按钮就可完成一次测量。

当前测量值及历史4次测量值显示在分析图的下方。

用户还可根据需求选择是否保存测量结果。

如果用户选择自动保测量结果方式软件会将测量值储存在excel 表格中,并根据用户选择的标准(IEC、Telicordia、或者用户自定义标准)判断是否合格。

测量完成后软件将光纤连接器的表面几何状况还原出来以三维图的形式显示,并给出等高图和表面粗糙度图使用户直观地认知光纤连接器的表面状况。

主要特点:1、测量结果的高重复性、准确性;2、方便直观的软件硬件操作性能;转换测量PC连接器与APC连接器时不需更换夹具与校准校准时软件自动补偿硬件偏差,不需要对硬件调整3、拥有专利技术,干涉夹具锁紧准确,操作方便。

独有的APC浮动定位技术使测量APC光纤连接器的准确性达到前未有的精度;4、生成三维图及分析图能够直观反映光纤连接器的细节;5、生成的报告和数据报表格式为Excel,便于文件的管理和打印;6、与市场同类产品相比具有价格上的绝对优势。

配置及附件:1、干涉仪主机一台2、PC机一台(联想台式商用机)3、测试夹具两个(LC通用型,SC通用型)4、APC连接头定位夹具3个(FC/APC ,SC/APC,LC/APC)5、校准连接头二个6、调整扳手一套7. 数据线两条8、电源一个9、测试软件一套10、说明书一本。

性能指标曲率半径(ROC) 0.2mm光纤高度(Fiberheight) 3nm 重复性顶点偏移(Apexoffset) 1um角度 0.02deg曲率半径(ROC) 0.2mm光纤高度(Fiberheight) 3nm 稳定性顶点偏移(Apexoffset) 1um角度 0.02deg 工作温度 -10℃~30℃物镜放大倍率 10X分辨率 1um光源波长 650nm电源 12V体积 43cm*12.5cm*16cm(L * W * H)第二章 Sana干涉仪的安装2.1 Sana 面板及调节键介绍Sana光纤端面干涉仪硬件用户需要连接及操作的有:背面板、夹具台、参考镜调节孔三部分。

2.1.1夹具台调整功能旋钮如图1图1 夹具台2.1.2Sana背面板有三个连接端口和一个电源开关,三个端口分别是供电电源接口(power DC 12V)、数据接口(RS 232)和视频输出接口(Video Out)。

如图2所示。

图2 Sana背面板2.1.3参考境调节孔位置参考镜的位置如图3所示图3 参考镜调节孔图2.2硬件的连接开箱后取干涉仪将其置于平整无振动的工作台上。

把电源开关置于OFF状态。

用数据线将背板上的RS 232 与pc机的连接起来。

将1394数据线插入干涉仪的视频输出端口(Video Out),另一端连接到PC机的图像采集卡上。

将12V供电电源接入干涉仪的POWER端口。

这样就完成了硬件的连接。

2.3软件的安装将硬件连接完成后就可以进行软件的安装。

在安装软件前将USB 加密够插入到电脑的USB接口,开启干涉仪的电源。

按下列顺序安装相应的软件:2.3.1 支持软件Office 2003的安装。

Office 2003 的安装按照微软提供的安装方法进行安装即可。

2.3.2Matlab的安装。

Matlab有三个光盘,在安装的时候只需要安装第一个光盘就可以了。

2.3.3采集卡驱动程序安装。

先安装《ptgrey相机板卡驱动》文件夹下windows 补丁:dotnetfx.exe与WindowsXP-KB885222-v2-x86-CHS.exe再执行安装《PointGrey》文件夹下 PGRInstallBase.exe 2.3.4Dimension Sana 干涉测量软件的安装。

点击Dimension Sana安装程序执行安装即可。

2.3.5所有软件安装完成后需先启动一次Matlab程序,启动完成后退出该程序后再启动DimensionSana测量软件。

2.4Dimension Sana 干涉测量软件的界面Dimension Sana 干涉测量软件的界面如图4所示。

主界面可分为主菜单栏、图形显示窗口、信息栏、快捷键栏、历史纪录栏、和进程条。

主菜单栏可以位于标题栏的下方,分为:文件、系统设置、测量设置、校准、图像设置、窗口设置、帮助等下拉菜单,通过这些菜单可以完成对该软件的各种操作。

图像显示窗口位于界面的左侧。

分为4个区域分别是实时动态图像,三维立体图像、等高图、表面粗糙度图。

通过该4幅图可以直观的了解光纤连接器的表面状况。

位于右上方的信息栏自上而下是信息窗口,标准设置窗口,测量结果和判定窗口。

信息栏下方是快捷键栏,用户测量时直接点击快捷键即可进行方便快捷的操作。

在界面的最下方分别是历史测量纪录栏和测量进程条。

图4 Dimension Sana 干涉测量软件的界面2.4.1 菜单操作说明软件主菜单包括以下七个部分文件、系统设置、测量设置、校准、图像设置、窗口设置、帮助。

文件菜单:打开菜单可以打开保存的excel格式的测量数据或报告文件。

系统设置菜单:其中标定和和参数设置需要输入操作密码,不建议用户进行操作,如有需操作请与维度科技联系。

语言设置可以进行软件界面的中英文切换设置。

测量设置菜单:通过该菜单进入测量设置界面。

校准菜单:通过该菜单可以进入校准界面,通过软件校准机械偏差并进行补偿。

图像设置菜单:通过该菜单可进入实时图像显示效果调整界面以调整实时图像的亮度,该调整只影响实时图像的显示效果不影响测量结果。

窗口设置菜单:菜单下有三个子菜单分别是实时图像显示、多窗口显示、三维图显示。

选择实时图像显示则以大窗口显示实时图像,其他3幅图像不显示如图5所示。

选择多窗口显示则同时显示实时图像、三维图、等高图和粗糙度图。

选择三维图显示则打开一个新的窗口单独显示三维图,在该窗口可以对三维图缩放旋转以更清楚地观察三维表面形貌。

图5 显示实时图像帮助菜单:通过下面的子菜单可以查看软件的版本信息和操作说明。

2.4.2 测量设置启动Dimension Sana干涉测量软件后,通过菜单或者快捷键进入测量设置界面(如图6)。

图6 测量设置界面第一栏是公司名称,用户可以可以自行设置。

第二栏是计算区域的设置,光纤直径指的是被测量光纤连接器的光纤直径。

其他几项是计算区域的设置。

通长情况下用户不需要对该项目进行设置。

初始设置为环区外径(um):180,环区内径(um):140,中心区直径(um):100。

APC角度补偿默认为8度。

测量类型有“连接器”和“陶瓷插芯”两种选择,若选择“陶瓷插芯”点确定按钮保存设置并退出该界面后,在主界面则按“陶瓷插芯”模式测量,退出软件或再次进入测量设置界面时测量类型自动设置为连接器类型。

第三栏是判定标准的设置。

标准中我们预设了“IEC”,“Telicordia”与“自定义”三种标准。

在连接器类型选择栏中选择要测量的连接头种类,可选择项目有2.5mm/PC,1.25mm/PC,APC光纤连接器。

选择自定义标准时,用户根据课自行设定标准并可按“另存为”按钮保存(保存文件需加后缀.ini)及下次使用时按“导入”按钮载入。

第四栏数据保存设定。

设定测量数据及生成报告保存方式和保存路径。

保存方式有:自动保存——自动保存测量数据或报告;询问——测量完毕提示是否保存,根据操作人员的选择执行;不保存——不保存测量结果。

操作按钮说明:另存为――保存当前设置文件到硬盘,保存文件需加后缀.ini。

导入――导入一个已有的设置文件。

默认――选择默认设置文件。

确定――保存当前设定并退出该界面。

取消――取消对设置的修改并退出该界面,如果点击界面右上角的关闭按钮效果同取消按钮。

2.4.2 信息栏设置信息栏位于主界面的右上侧。

显示了测量软件当前的一些设置信息,并且可以对一些常用设置进行快捷设置,设置信息与设置界面的设置内容同步更新。

如图7。

图7 信息栏连接器 ID:指测量时连接器ID的输入方式,有两种选择,选择自动增加在测量时产品ID随测量次数自动增加,选择自定义在每次此测量前必需在测量结果栏的连接器 ID项目中输入指定的ID号码。

如图8。

图8 测量结果栏文件名是数据保存的文件名称。

用户可自行输入一个文件名系统就会建立一个新的测量结果保存文件。

注:文件名不能是包含\ : > < | " * ? / 等字符的windows系统非法文件名。

2.4.3 快捷工具栏如图9图9快捷工具栏测量——测量按钮数据——查看数据表格报告——查看生成的报告设置——进入设置界面校准——进入校准界面退出——退出程序第三章 SANA干涉仪的使用3.1 夹具的安装SANA干涉仪夹具随机带有两个干涉仪测量夹具。

一个2.5mm通用型,一个1.25mm通用型。

2.5mm 通用型可以用来测量SC/UPC、FC/UPC、ST/UPC、E2000/UPC、DIN、SC/APC、FC/APC、E2000/APC 等光纤连接器也可以测量裸插芯的曲率半径和顶点偏移。

1.25mm通用型光纤连接器可以用来测量LC、MU的1.25mm光纤连接器。

2.5mm光纤连接器的安装。

将一个光纤连接器装入2.5mm通用型夹具中并锁镜。

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