一种光功率可调衰减装置的制作方法

本发明涉及光学仪器技术领域，特别是一种光功率可调衰减装置。

背景技术：

光功率可调衰减装置在光学仪器及实验室有广泛应用，其主要作用是在光传输过程中可按用户需求对光路中的光功率进行定量的衰减，以使得光功率满足仪器的要求。现有的光学仪器中常用的光功率衰减装置主要有两种：一类是利用机械力驱动挡光片或滤光片运动以达到信号衰减的机械式可调衰减装置。另一类利用电光，磁光，热光等原理的波导型可调衰减装置。其中波导型可调衰减装置有较高的开关速度，可高度集成，但是插入损耗大，功率和发热量过高的缺点，且价格昂贵，技术不成熟?；凳娇傻魉ゼ踝爸眉际醣冉铣墒?，插入损耗小，稳定可靠，缺点是机械式可调衰减装置在掉电重启之后并不能够自动标定衰减装置的衰减值。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光功率可调衰减装置，能够在掉电启动后能够自行标定衰减器衰减值，以克服背景技术中存在的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种光功率可调衰减装置，其特点在于，包括上位机、运动控制器、电机驱动器、电机、挡光片、限位开关挡块、固定在限位开关固定座上的限位开关、入射光纤、固定在光纤准直固定基座上的光纤准直接头、固定在光纤耦合固定基座上的光纤耦合接头、输出光纤；

所述的上位机与所述的运动控制器通信连接，所述的运动控制器的输出端与所述的电机驱动器的输入端相连，所述的电机驱动器的输出端与所述的电机的控制端相连，所述的挡光片固定在电机上，所述的入射光纤与所述的光纤准直接头对接，所述的光纤准直固定基座与光纤耦合固定基座沿光轴对称放置；

所述的限位挡块在电机转动或直线运动过程中触发限位开关至少一次，从而使所述的电机带动挡光片从不遮挡光纤准直接头射出的准直光束，到部分遮挡及完全遮挡准直光束，未被挡光片遮挡的准直光束经所述的光纤耦合接头进行光耦合到输出光纤。

所述的上位机是个人电脑，嵌入式系统。

所述的电机是步进电机、伺服电机、直线电机、压电陶瓷电机或超声马达。

限位开关挡块为机械挡块，金属片。

所述的限位开关为机械限位开关、光电限位开关、电感式接近开关、电容式接近

开关或霍尔式接近开关。

所述的限位开关固定座为能够固定限位开关的机械机构。

所述的电机卡座为能够固定电机的机械结构。

所述的光纤准直接头为能够完成光准直功能的接头。

所述的光纤耦合接头为能够完成光耦合功能的接头。

所述的光纤准直接头固定基座为将光纤准直接头固定的基座。

所述的光纤耦合接头固定基座为将光纤耦合接头固定的基座。

本发明的工作原理如下：

首先挡光片偏心固定在电机的旋转轴上，或者固定在直线运动的电机前端，通过上位机发送命令控制电机向能够触发限位开关反方向进行运动，由入射光纤入射的光经过准直器，电机旋转轴转动或直线运动过程中，带动挡光片对准直光束从不遮挡，到部分遮挡，到完全遮挡逐渐变化，输出光功率衰减规律也随着挡光片对准直光束遮挡的不同程度而变化，未被挡光片遮挡的准直光速经过光纤耦合接头进行光耦合到输出光纤。

与现有技术相比，本发明适用于对光功率可调衰减装置输出光功率要求稳定的真空环境及其他一些热敏感应用场合，优点在改变光功率的衰减值时不用再进行光路的调整，结构设计简单，使用方便，不需要人工调整，调整精度高，制造成本低，使用了限位开关，使得该衰减装置在掉电启动后能够自行标定衰减器衰减值，保证了光功率可调衰减装置能够在真空环境及其他一些热敏感应用场合进行长时间的正常使用。

附图说明

图1是本发明的一种光功率可调衰减装置实施的系统框架图。

具体实施方式

图1是本发明的一种光功率可调衰减装置实施的系统框架图。由图1可见，本发明一种光功率可调衰减装置包括上位机1、运动控制器2、电机驱动器3、电机4、电机卡座5、挡光片6、限位开关挡块7、限位开关8、限位开关固定座9、入射光纤10、光纤准直接头11、光纤准直固定基座12、光纤耦合接头13、光纤耦合固定基座14、输出光纤15。所述的上位机1与所述的运动控制器2通信连接；所述的运动控制器2的输出端与所述的电机驱动器3的输入端相连；所述的电机驱动器3的输出端与所述的电机4的控制端相连；所述的电机卡座5固定所述的电机4；所述的挡光片6偏心固定在旋转电机4的旋转轴上，或者固定在直线运动的电机4前端；所述的限位挡块7在电机4旋转轴转动或直线运动过程中能够触发限位开关8一次；所述的限位开关8固定在限位开关座9上；所述的入射光纤10与所述的光纤准直接头11对接；所述的光纤准直接头11对入射光进行准直；所述的电机4旋转轴转动或直线运动过程中，带动挡光片6对准直光束从不遮挡，到部分遮挡，到完全遮挡逐渐变化；所述的光纤准直接头11固定在光纤准直固定基座12；所述的光纤耦合接头13固定在光纤耦合固定基座14；未被挡光片遮挡的准直光速经过所述的光纤耦合接头13进行光耦合到输出光纤15。

所述的上位机1为个人电脑。

所述的运动控制器2为步进电机控制器。

所述的电机驱动器3为步进电机驱动器。

所述的电机4为步进电机，本实例采用faulhaber公司的电机，型号为

am1524-v-6-35-55。

所述的挡光片6为可以遮光的片状件，本实例采用长方形遮光片。

所述的限位开关8为机械限位开关，本实例采用欧姆龙公司的限位开关，型号为

ssg-5l1p。

所述的光纤准直接头11为能够完成光准直功能的接头。

所述的光纤准直接头固定基座12为将光纤准直接头固定机械结构。

所述的光纤耦合接头13为能够完成光耦合功能的接头。

所述的光纤耦合接头固定基座14为将光纤耦合接头固定机械结构。

本发明适用于对光功率可调衰减装置输出光功率要求稳定的真空环境及其他一些热敏感应用场合，通过上位机发送命令控制电机进行运动，电机旋转轴转动或直线运动过程中，带动挡光片对准直光束从不遮挡，到部分遮挡，到完全遮挡逐渐变化，从而控制可调装置输出光功率，本发明优点在改变光功率的衰减值时不用再进行光路的调整，结构设计简单，使用方便，不需要人工调整，调整精度高，制造成本低，使用了限位开关，使得该衰减装置在掉电启动后能够自行标定衰减器衰减值，保证了光功率可调衰减装置能够在真空环境及其他一些热敏感应用场合进行长时间的正常使用。

技术特征：

技术总结
一种光功率可调衰减装置，其特征在于构成包括上位机、运动控制器、电机驱动器、电机、电机卡座、挡光片、限位开关挡块、限位开关、限位开关固定座、入射光纤、光纤准直接头、光纤准直/耦合固定基座、光纤耦合接头、输出光纤。本发明优点是在改变光功率的衰减值时不用再进行光路的调整，结构设计简单，使用方便，不需要人工调整，调整精度高，制造成本低，使用了限位开关，使得该衰减装置在掉电启动后能够自行标定衰减器衰减值，保证了光功率可调衰减装置能够在真空环境及其他一些热敏感应用场合进行长时间的正常使用。

技术研发人员：郭福东;唐锋;王向朝
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2017.07.17
技术公布日：2017.10.10