一种光功率可调衰减装置及衰减方法与流程

1.本发明涉及光学技术领域，更具体地说，涉及一种光功率可调衰减装置及衰减方法。


背景技术：

2.光电探测器作为光电系统的核心组成部分，在对其光谱响应度、量子效率、i-v特性曲线、倍增因子m等测试中，光源是必不可少的一部分。测试中需要对多种光源进行切换并对光功率进行调节。
3.在相关技术中，一种光源对应一种光功率衰减组件，多种光源无法共用同一光功率衰减组件，但切换光源需手动切换。如中国专利文献cn206489324u提供了一种可调式激光衰减器，在前后两个转轮上安放了激光衰减片，通过转动转轴，使不同透光率衰减片重合以调节衰减系数，从而进行人为可调激光衰减测试。
4.由上可知，相关技术并未对解决多种光源无法共用同一光功率衰减组件的问题给出任何技术启示。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对背景技术中提及的技术问题，本发明提供了一种光功率可调衰减装置及衰减方法，它可以实现多种光源共用同一光功率衰减组件。
7.2.技术方案
8.本发明的目的通过以下技术方案实现。
9.一种光功率可调衰减装置，包括进光装置、切换装置和衰减装置，
10.进光装置包括若干进光组件，若干进光组件沿第一轴线依次排列；
11.切换装置包括滑动组件和反射组件，滑动组件设有滑轨部，反射组件设有滑动部和反射部；
12.滑动部滑动连接于滑轨部，以使反射组件沿第一轴线方向在滑动组件上进行移动；
13.反射部固定连接于滑动部，以使若干进光组件输入的光折射至衰减装置。
14.进一步的，进光装置还包括若干准直镜组件，若干准直镜组件与若干进光组件一一对应设置，准直镜组件设置于进光组件的进光方向上。
15.进一步的，准直镜组件包括准直镜、准直镜套筒和准直镜套筒固定支架，准直镜嵌套于准直镜套筒，准直镜套筒固定连接于准直镜套筒固定支架。
16.进一步的，滑轨部包括丝杆和轨道，丝杆连接滑动部，滑轨与滑动部滑动连接。丝杆转动能使滑动部和反射部移动到进光装置任意一组的进光方向，因此若干进光组件只需要同一个反射部即可在光功率可调衰减装置中完成光源的切换。
17.进一步的，反射部包括反射镜和反射镜安装底座，反射镜固定连接于反射镜安装
底座，反射镜安装底座固定连接于滑动部。
18.进一步的，光功率可调衰减装置还包括光线收集装置，光线收集装置设置于进光装置的进光方向上。当反射镜在对进光组件中的任意一组进光组件引入的光源进行反射时，另外的进光组件引入的光源能够被对应的光线收集组件吸收。避免了重复关闭与重新启动激光器以及重启激光器所需的一定的预热时间，使激光器保持在稳定的状态，完成对光功率连续的可调衰减。
19.进一步的，光线收集装置包括若干光线收集组件，若干光线收集组件与若干进光组件一一对应设置，光线收集组件设置于进光组件的进光方向上。
20.进一步的，光功率可调衰减装置还包括底板，进光装置、切换装置和衰减装置均固定连接于底板。
21.进一步的，光线收集组件包括光线收集器和光线收集器固定支架，光线收集器固定连接于光线收集器固定支架，光线收集器固定支架固定连接于底板。
22.一种基于上述所述光功率可调衰减装置的光功率可调衰减方法，步骤包括，
23.进光装置同时引入多种光源：
24.同时打开多个光源，同时打开与多个光源相对应的光线收集组件。
25.切换装置对引入的多种光源进行切换：
26.转动丝杆，使得滑动部带动反射部进行移动，当反射部的反光镜对多种光源其中之一的光源进行发射时，丝杆停止转动，待衰减装置对其进行衰减作业，衰减作业完成后继续转动丝杆，使得反射镜移动至另一组光源处，完成光源的切换。
27.衰减装置对所切换光源进行衰减：
28.伺服电机发生转动使小齿轮发生转动，进而大齿轮发生转动，从而使滤光片转动并对入射的光源进行衰减。
29.引出已衰减的光源：
30.衰减装置对所切换光源完成衰减后，对通过衰减装置衰减过的光源进行耦合，由光纤将完成衰减并耦合后的光源引出。
31.3.有益效果
32.通过切换装置的滑动组件，即丝杆转动能使反射组件移动到进光装置任意一组的进光方向，当引入的光源经过反射组件的反射镜时，能够被反射至衰减装置的指定工作区域，由此使得若干进光组件只需要同一个反射组件即可在光功率可调衰减装置中完成光源的切换，实现了多种光源共用同一光功率衰减组件完成光功率可调衰减。
附图说明
33.图1为本发明的光功率可调衰减装置的整体结构示意图；
34.图2为本发明的一实施例中的光路原理示意图；
35.图3为本发明的一实施例中准直镜组件的结构示意图；
36.图4为本发明的一实施例中切换装置的结构示意图；
37.图5为本发明的一实施例中反射部的结构示意图；
38.图6为本发明的一实施例中第一轴线的示意图；
39.图7为本发明的一实施例中光纤收集组件的结构示意图；
40.图8为本发明的一实施例中衰减装置的结构示意图；
41.图9为本发明的一实施例中耦合装置的结构示意图。
42.图中标号说明：
43.100、进光装置；110、进光组件；120、准直镜组件；121、准直镜；122、准直镜套筒；123、准直镜套筒固定支架；
44.200、切换装置；210、滑动组件；211、滑轨部；2111、丝杆；2112、轨道；220、反射组件；221、滑动部；222、反射部；2221、反射镜；2222、反射镜安装底座；
45.300、衰减装置；310、滤光片；320、大齿轮；330、小齿轮；340、滤光片固定支架；350、伺服电机；
46.400、光线收集装置；410、光线收集组件；411、光线收集器；412、光线收集器固定支架；
47.500、底板；
48.600、耦合装置；610、耦合镜；620、耦合镜套筒；630、耦合镜套筒固定支架；
49.c1、第一轴线。
具体实施方式
50.下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
51.如图1和图6所示，一种光功率可调衰减装置，包括进光装置100、切换装置200和衰减装置300。进光装置提供光源，切换装置可以将多组光源进行切换，衰减装置对所切换的引入光源进行衰减。进光装置100包括若干进光组件110，若干进光组件110沿第一轴线c1依次排列。切换装置200包括滑动组件210和反射组件220，滑动组件210设有滑轨部211，反射组件220设有滑动部221和反射部222。滑动部221滑动连接于滑轨部211，以使反射组件220沿第一轴线c1方向在滑动组件210上进行移动。反射部222固定连接于滑动部221，以使若干进光组件110输入的光折射至衰减装置300。
52.在一个具体的实施方案中，进光装置100包括三组进光组件110，分别用于引入单波长连续激光光源、单波长脉冲激光光源、宽光谱光源，三种光源在测试的过程中需要进行切换。三组进光组件110的进光方向彼此平行，三组进光组件110的进光方向所在的直线组成进光平面，三组进光组件110沿着第一轴线c1依次排列，此处的第一轴线c1为平行于进光平面的直线，且第一轴线c1垂直于三组进光组件110中任一进光方向所在的直线。三组进光组件110的进光方向彼此平行使得三组进光组件110只需要同一个反射部222即可在光功率可调衰减装置中完成光源的切换。
53.如图3和图4所示，切换装置200包括滑动组件210和反射组件220，滑动组件210设有滑轨部211，反射组件220设有滑动部221，滑动部221滑动连接于滑轨部211。其中，滑轨部211包括可以供滑动部221滑动的轨道211-2，滑动部221包括可以在滑轨部211上滑动的滑块。反射组件220还设有反射部222，反射部222固定连接于滑动部221，此处的固定连接包括焊接、螺栓连接等不可发生相对滑动的连接。
54.由于滑动部221在滑轨部211上能够沿着第一轴线c1移动，反射部222固定在滑动部221上，且三组进光组件110沿着第一轴线c1依次排列，当滑动部221和反射部222移动到三组进光组件110的进光方向时，反射部222能够将引入的光源反射至衰减装置300的指定
工作区域，因此，三组进光组件110只需要同一个反射部222即可在光功率可调衰减装置中完成光源的切换。
55.具体的，进光装置100还包括三组准直镜组件120，三组准直镜组件120与三组进光组件110一一对应设置，准直镜组件120设置于进光组件110的进光方向上。准直镜组件120对其所对应的进光组件110的引入的光源进行准直。
56.更具体的，准直镜组件120包括准直镜121、准直镜套筒122和准直镜套筒固定支架123，准直镜121嵌套于准直镜套筒122，准直镜套筒122固定连接于准直镜套筒固定支架123，此处的固定连接包括焊接、螺栓连接等不可发生相对滑动的连接。对应的准直镜121对三组进光组件110引入的单波长连续激光光源、单波长脉冲激光光源、宽光谱光源进行准直。
57.在一个具体的实施方案中，滑轨部211包括丝杆2111和轨道2112，丝杆21111连接滑动部221，轨道2112与滑动部221滑动连接。其中，滑动部221设有通孔，通孔中设有内螺纹，丝杆2111设有外螺纹，丝杆2111一端穿过通孔与滑动部221螺纹连接。因此，当丝杆2111转动时，滑动部221能够沿着丝杆2111的长度方向发生移动，此处的丝杆2111转动的动力源可以是电机等。丝杆2111转动能使得滑动部221和反射部222移动到三组进光装置100任意一组的进光方向，因此三组进光组件110只需要同一个反射部222即可在光功率可调衰减装置中完成光源的切换。
58.如图2和图5所示，反射部222包括反射镜2221和反射镜安装底座2222，反射镜2221固定连接于反射镜安装底座2222，反射镜安装底座2222固定连接于滑动部221。其中，反射镜2221的反射面与三组进光组件110中任一进光方向所在直线的夹角为45
°
，因此当引入的光源经过反射镜2221时，光路能够进行90
°
转折反射至衰减装置300的指定工作区域。
59.如图7所示，光功率可调衰减装置还包括光线收集装置400，光线收集装置400设置于进光装置100的进光方向上。光线收集装置400在反射镜2221对任意一组进光组件110引入的光源进行反射时，能够将另外两组进光组件110引入的光源进行收集。
60.具体的，光线收集装置400包括若干光线收集组件410，若干光线收集组件410与若干进光组件110一一对应设置，即光线收集组件410的数量与进光组件110的数量一致，光线收集组件410均设置于进光组件110的进光方向上。其中，光线收集组件410包括光线收集器411和光线收集器固定支架412，光线收集器411固定连接于光线收集器固定支架412。
61.当反射镜2221在对三组进光组件110中的任意一组进光组件110引入的光源进行反射时，另外两组进光组件110引入光源能够被对应的光线收集组件410吸收。现有技术中切换光源必须手动切换，且切换的过程中需要关掉激光器，下次使用时又必须重新启动，激光器重新启动后必须经过一定时间的预热才能达到稳定的状态。本方案无需手动切换且避免了重复关闭与重新启动激光器，节省了通常手动切换光源时重启激光器所需的一定的预热时间，使得激光器可以一直保持在稳定的状态，并完成对光功率连续的可调衰减。
62.在一个具体的实施方案中，光功率可调衰减装置还包括底板500，进光装置100、切换装置200和衰减装置300均固定连接于底板500，且光线收集固定支架412固定连接于底板500，底板500上设有若干用于固定的安装孔，方便进光装置100、切换装置200、衰减装置300和光线收集装置400的安装与位置调整。
63.如图8所示，衰减装置300包括滤光片310、大齿轮320、小齿轮330、滤光片固定支架
340和伺服电机350，滤光片310转动连接于滤光片固定支架340，大齿轮320固定套设于滤光片310，小齿轮330固定安装于伺服电机350的转动轴，大齿轮320与小齿轮330啮合。
64.伺服电机350通过转动轴带动小齿轮330转动，小齿轮330与大齿轮320啮合，因此小齿轮330带动大齿轮320发生转动，滤光片310转动连接于滤光片固定支架340，滤光片310通过滤光片固定支架340固定在底板500上，伺服电机350的转动速度发生改变则大齿轮320的转速发生改变，由于滤光片310安装于大齿轮320，故而滤光片310随着伺服电机350的转动而发生转动，由于滤光片310各处的密度不同，因此起到对射入的光线进行吸收的作用，具体的，此处的滤光片310指的是环形渐变中性密度滤光片，能使得对射入的光线进行可调衰减。大齿轮320的转动轴的轴线平行于第一轴线c1，使得从反射镜2221反射的光线能够进入滤光片310发生可调衰减。
65.如图9所示，光功率可调衰减装置还包括耦合装置600，耦合装置600包括耦合镜610、耦合镜套筒620和耦合镜套筒支架630，耦合镜610嵌套于耦合镜套筒620，耦合镜套筒620固定连接于耦合镜套筒固定支架630，耦合镜套筒固定支架630固定连接于底板500。耦合装置能够对完成衰减的光源进行耦合，即通过衰减装置300衰减过的光源经过耦合装置600中的耦合镜610耦合后，由光纤将完成衰减并耦合后的光源引出。
66.本发明的一种光功率可调衰减方法，包括以下步骤：
67.进光装置同时引入多种光源：
68.同时打开单波长连续激光光源、单波长脉冲激光光源和宽光谱光源，同时打开与单波长连续激光光源、单波长脉冲激光光源、宽光谱光源相对应的光线收集组件。
69.切换装置对引入的多种光源进行切换：
70.转动丝杆，使得滑动部带动反射部进行移动，当反射部的反光镜对单波长连续激光光源、单波长脉冲激光光源和宽光谱光源其中之一的光源进行发射时，丝杆停止转动，待衰减装置对其进行衰减作业，衰减作业完成后，继续转动丝杆，使得反射镜移动至另一组光源处，光源完成切换。
71.衰减装置对所切换光源进行衰减：
72.伺服电机发生转动，使小齿轮发生转动，进而大齿轮发生转动，从而使滤光片发生转动并对入射的光源进行衰减。
73.引出已衰减的光源：
74.衰减装置对所切换的光源完成衰减后，对通过衰减装置衰减过的光源进行耦合。当耦合装置中的耦合镜对衰减后的光源进行耦合后，由光纤将完成衰减并耦合后的光源引出。
75.本方案的光功率可调衰减方法，无需手动切换光源以及重复开关激光器，节省了通常手动切换光源时重启激光器所需的一定的预热时间，使得激光器可以一直保持在稳定的状态，并完成对光功率连续的可调衰减。
76.以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应
属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

技术特征：
1.一种光功率可调衰减装置，其特征在于，包括进光装置、切换装置和衰减装置，所述进光装置包括若干进光组件，若干所述进光组件沿第一轴线依次排列；所述切换装置包括滑动组件和反射组件，所述滑动组件设有滑轨部，所述反射组件设有滑动部和反射部；所述滑动部滑动连接于所述滑轨部，以使所述反射组件沿第一轴线方向，在所述滑动组件上进行移动；所述反射部固定连接于所述滑动部，以使若干所述进光组件输入的光折射至所述衰减装置。2.根据权利要求1所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述进光装置还包括若干准直镜组件，若干所述准直镜组件与若干所述进光组件一一对应设置，所述准直镜组件设置于所述进光组件的进光方向上。3.根据权利要求2所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述准直镜组件包括准直镜、准直镜套筒和准直镜套筒固定支架，所述准直镜嵌套于所述准直镜套筒，所述准直镜套筒固定连接于所述准直镜套筒固定支架。4.根据权利要求1所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述滑轨部包括丝杆和轨道，所述丝杆连接所述滑动部，所述滑轨与所述滑动部滑动连接。5.根据权利要求1所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述反射部包括反射镜和反射镜安装底座，所述反射镜固定连接于所述反射镜安装底座，所述反射镜安装底座固定连接于所述滑动部。6.根据权利要求1-5任一所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，还包括光线收集装置，所述光线收集装置设置于所述进光装置的进光方向上。7.根据权利要求6所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述光线收集装置包括若干光线收集组件，若干所述光线收集组件与若干所述进光组件一一对应设置，所述光线收集组件设置于所述进光组件的进光方向上。8.根据权利要求1所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，还包括底板，所述进光装置、切换装置和衰减装置均固定连接于所述底板。9.根据权利要求7所述的光功率可调衰减装置，其特征在于，所述光线收集组件包括光线收集器和光线收集器固定支架，所述光线收集器固定连接于所述光线收集器固定支架，所述光线收集器固定支架固定连接于所述底板。10.一种基于权利要求1-9任一所述光功率可调衰减装置的光功率可调衰减方法，步骤包括，进光装置同时引入多种光源：同时打开多个光源，同时打开与多个光源相对应的光线收集组件；切换装置对引入的多种光源进行切换：转动丝杆，使得滑动部带动反射部进行移动，当反射部的反光镜对多种光源其中之一的光源进行发射时，丝杆停止转动，待衰减装置对其进行衰减作业，衰减作业完成后继续转动丝杆，使得反射镜移动至另一组光源处，完成光源的切换；衰减装置对所切换光源进行衰减：
伺服电机发生转动使小齿轮发生转动，进而大齿轮发生转动，从而使滤光片转动并对入射的光源进行衰减；引出已衰减的光源：衰减装置对所切换光源完成衰减后，对通过衰减装置衰减过的光源进行耦合，由光纤将完成衰减并耦合后的光源引出。

技术总结
本发明公开了一种光功率可调衰减装置及衰减方法，属于光学技术领域，包括进光装置、切换装置和衰减装置，进光装置包括若干进光组件，若干进光组件沿第一轴线依次排列；切换装置包括滑动组件和反射组件，滑动组件设有滑轨部，反射组件设有滑动部和反射部；滑动部滑动连接于滑轨部，以使反射组件沿第一轴线方向在滑动组件上进行移动；反射部固定连接于滑动部，以使若干进光组件输入的光折射至衰减装置。本发明的光功率可调衰减装置及衰减方法，通过切换装置的滑动组件的移动来实现多种光源共用同一光功率衰减组件来完成光功率可调衰减。衰减。衰减。


技术研发人员：杨朋 赵雅玲 吴素玲 黄娟凤
受保护的技术使用者：南京谛煌信息技术有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/7/27