專利名稱：光波導測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光波導技術(shù)領(lǐng)域，是一種光波導測試裝置，用于光波導參數(shù)測試和光 波導傳感測試的重要部件。
背景技術(shù)：
光波導是一種重要的集成光學器件，有著廣泛的用途。棱鏡耦合技術(shù)是一種激發(fā) 光波導導模的常用方法。在基于棱鏡耦合的光波導測試和光波導傳感應(yīng)用過程中，需要利 用入射光在特定的輸入耦合角下激發(fā)導模。由于棱鏡和光波導都是分離器件，在組合測試 過程中容易導致精度不高，重復性差等缺點。因此光波導測試裝置的研發(fā)被給予了高度關(guān) 注，例如中國實用新型專利03251781. 5就是一種用于光波導測試的夾具裝置，但是該裝置 的轉(zhuǎn)動軸與輸入耦合棱鏡的底邊不在同一直線上，因此在轉(zhuǎn)動裝置過程中輸入耦合棱鏡不 僅轉(zhuǎn)動而且上下移動，使實際操作復雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光波導測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單實用，操作方便，解決了現(xiàn) 有相關(guān)技術(shù)操作困難，精度不高，重復性差的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種光波導測試裝置，包括底座、光波導、輸入耦合棱鏡、輸出耦合棱鏡、棱鏡夾 具；其中，板狀底座上表面覆有光波導，光波導表面積小于底座上表面，在光波導縱向兩側(cè) 的底座上設(shè)有間隔不同的螺紋孔，螺紋孔與光波導邊緣有一間隙；輸入耦合棱鏡、輸出耦合 棱鏡位于光波導上表面兩端；兩個門框形棱鏡夾具設(shè)于光波導兩端，棱鏡夾具下端緊固于光波導縱向兩側(cè)底座 的螺紋孔中，一個為輸入耦合棱鏡的夾具，另一個為輸出耦合棱鏡的夾具；輸入耦合棱鏡和 輸出耦合棱鏡分別位于兩個門框形棱鏡夾具內(nèi)，耦合棱鏡的斜面向外，一底面水平貼于光 波導上表面，另一直角面垂直于光波導上表面，被棱鏡夾具緊固于光波導上表面；還包括主支桿，一主支桿架固定在底座側(cè)面，主支桿一端垂直固接于主支桿架的 中心孔中，主支桿位于輸入耦合棱鏡的夾具下方，在橫梁的延長線上，主支桿的中軸線與輸 入耦合棱鏡底面的直角棱邊重合；使用時，測試裝置通過主支桿另一端與其他光學器件相連接。所述的光波導測試裝置，其所述兩個門框形棱鏡夾具，其每個棱鏡夾具包括兩支 桿，一橫梁，兩緊固螺釘，一壓塊，一微動緊固螺釘；棱鏡夾具的兩支桿下端分別固定在光波 導縱向兩側(cè)底座的螺紋孔中，橫梁兩端有通孔，分別穿設(shè)于兩支桿外緣，與兩支桿外緣滑動 接觸；橫梁兩端通孔的外側(cè)有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有緊固螺釘，通過緊固螺釘將橫梁固 定在支桿上；橫梁上表面中心有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有微動緊固螺釘，微動緊固螺釘穿 過橫梁，其下端與壓塊轉(zhuǎn)動連接；壓塊形狀是倒L形，其寬與門框形內(nèi)徑相適配，厚度與橫
3梁寬度相同；壓塊上端短邊上表面中心與微動緊固螺釘下端連接，側(cè)面長邊下端離光波導
上表面有一距離。所述的光波導測試裝置，其所述輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡分別位于兩個門框 形棱鏡夾具內(nèi)，在棱鏡夾具的壓塊下，壓塊的倒L形側(cè)面長邊的內(nèi)豎直面與耦合棱鏡的垂 直側(cè)面接觸，倒L形的上端短邊內(nèi)面與耦合棱鏡的頂端面接觸，并由旋轉(zhuǎn)微動緊固螺釘調(diào) 整力度，向下擠壓耦合棱鏡，使輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡的底面緊貼光波導上表面，緊 密接觸。所述的光波導測試裝置，其所述其他光學器件，為旋轉(zhuǎn)臺。所述的光波導測試裝置，其所述主支桿架固定在底座側(cè)面，是底座側(cè)面設(shè)有螺孔， 將主支桿架通過螺栓固定在底座側(cè)面的螺孔中。所述的光波導測試裝置，其所述光波導，在用于氣體、化學或生物傳感器測試時， 一個樣品槽固定在輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡之間，并與光波導上表面緊密接觸。本發(fā)明的優(yōu)點在于在調(diào)整輸入耦合角時只需轉(zhuǎn)動測試裝置，而無需同時調(diào)整光 源位置，同時結(jié)構(gòu)新穎，操作方便，簡單實用，測試精度高，重復性好。


圖1為本發(fā)明的一種光波導測試裝置的主視圖；圖2為圖1的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的一種光波導測試裝置在未放置光波導和耦合棱鏡情況下的側(cè)視 圖；圖4為本發(fā)明的一種光波導測試裝置的后視圖。
具體實施例方式如圖1、圖2、圖3和圖4所示，是一種光波導測試裝置，其中，底座1，主支桿2，輸 入耦合棱鏡3，輸出耦合棱鏡4，棱鏡夾具由支桿5，橫梁6，緊固螺釘7，壓塊8，微動緊固螺 釘9，光波導10，螺紋孔11組成。板狀底座1上表面覆有光波導10，光波導10表面積小于底座1上表面，在光波導 10縱向兩側(cè)的底座1上設(shè)有間隔不同的螺紋孔11，螺紋孔11與光波導10邊緣有一間隙。 輸入耦合棱鏡3、輸出耦合棱鏡4位于光波導10上表面兩端。兩個門框形棱鏡夾具設(shè)于光波導10兩端，一個為右端輸入耦合棱鏡3的夾具，另 一個為左端輸出耦合棱鏡4的夾具。每個棱鏡夾具由兩支桿5，一橫梁6，兩緊固螺釘7，一 壓塊8，一微動緊固螺釘9組成。棱鏡夾具的兩支桿5下端分別固定在光波導10縱向兩側(cè) 底座1的螺紋孔11中，橫梁6兩端有通孔，分別穿設(shè)于兩支桿5外緣，可在支桿5上上下滑 動。橫梁6兩端通孔的外側(cè)有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有緊固螺釘7，通過緊固螺釘7將橫 梁6固定在支桿5上。橫梁6上表面中心有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有微動緊固螺釘9，微 動緊固螺釘9穿過橫梁，其下端與壓塊8轉(zhuǎn)動連接。壓塊8形狀是倒L形，其寬與門框形內(nèi) 徑相適配，厚度與橫梁6寬度相同。壓塊8上端短邊上表面中心與微動緊固螺釘9下端連 接，側(cè)面長邊下端離光波導10上表面有一距離。輸入耦合棱鏡3和輸出耦合棱鏡4分別位于兩個門框形棱鏡夾具內(nèi)，在棱鏡夾具的壓塊8下。耦合棱鏡的斜面向外，一直角面(底面)水平貼于光波導10上表面，另一直 角面垂直于光波導10上表面。壓塊8的倒L形側(cè)面長邊的內(nèi)豎直面與耦合棱鏡的垂直側(cè) 面接觸，倒L形的上端短邊內(nèi)面與耦合棱鏡的頂端面接觸，并由旋轉(zhuǎn)微動緊固螺釘9調(diào)整力度，向下擠壓耦合棱鏡，使輸入耦合棱鏡3和輸出耦合棱鏡4的底面緊貼光波導10上表面， 緊密接觸。底座1側(cè)面設(shè)有螺孔，一主支桿架21通過螺栓固定在底座1側(cè)面的螺孔中，主支 桿2 —端垂直固接于主支桿架21的中心孔中，主支桿2位于右端輸入耦合棱鏡3的夾具下 方，在橫梁6的延長線上，主支桿2的中軸線與輸入耦合棱鏡3底面的直角棱邊重合。本發(fā) 明的測試裝置通過主支桿2另一端與其他光學器件如旋轉(zhuǎn)臺等相連接。當光波導10用于氣體、化學和生物傳感器測試時，一個樣品槽可固定在輸入耦合 棱鏡3和輸出耦合棱鏡4之間并與光波導10上表面緊密接觸(圖中沒示出)。 實施例底座1由金屬鋁制成，尺寸為75mmX40mmX5mm，底座1上根據(jù)需要開有 間隔不同的螺紋孔11用于固定棱鏡夾具中的支桿5 ；主支桿2由不銹鋼制成，通過螺栓、螺 孔與底座1側(cè)面固定；橫梁6由金屬鋁制成，尺寸為40mmX IOmmX8mm，橫梁6上表面和一 個側(cè)面分別開有螺紋孔供緊固螺釘7、微動緊固螺釘9穿固；壓塊8由不銹鋼制成，形狀為 倒L形；支桿5由不銹鋼制成，直徑為4mm，橫梁6通過緊固螺釘7固定在支桿5上。光波導 10為離子交換平面玻璃光波導，尺寸為50mmX35mmXlmm;耦合棱鏡3、4是由高折射率玻璃 制成的等腰直角三棱鏡，尺寸為15mmX 15mmX30mm ；光波導10放置在底座1上表面，兩個 耦合棱鏡3、4分別放置在兩棱鏡夾具的壓塊8下，旋轉(zhuǎn)微動緊固螺釘9使耦合棱鏡3、4底 面(面積為15mmX30mm)與光波導10表面緊密接觸，然后將光波導10測試裝置用主支桿 2固定于旋轉(zhuǎn)臺上，一束He-Ne激光射向輸入耦合棱鏡3，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)臺改變?nèi)肷浣?，在?一特定入射角下入射光被耦合進入光波導10。
權(quán)利要求
一種光波導測試裝置，包括底座、光波導、輸入耦合棱鏡、輸出耦合棱鏡、棱鏡夾具；其特征在于，板狀底座上表面覆有光波導，光波導表面積小于底座上表面，在光波導縱向兩側(cè)的底座上設(shè)有間隔不同的螺紋孔，螺紋孔與光波導邊緣有一間隙；輸入耦合棱鏡、輸出耦合棱鏡位于光波導上表面兩端；兩個門框形棱鏡夾具設(shè)于光波導兩端，棱鏡夾具下端緊固于光波導縱向兩側(cè)底座的螺紋孔中，一個為輸入耦合棱鏡的夾具，另一個為輸出耦合棱鏡的夾具；輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡分別位于兩個門框形棱鏡夾具內(nèi)，耦合棱鏡的斜面向外，一底面水平貼于光波導上表面，另一直角面垂直于光波導上表面，被棱鏡夾具緊固于光波導上表面；還包括主支桿，一主支桿架固定在底座側(cè)面，主支桿一端垂直固接于主支桿架的中心孔中，主支桿位于輸入耦合棱鏡的夾具下方，在橫梁的延長線上，主支桿的中軸線與輸入耦合棱鏡底面的直角棱邊重合；使用時，測試裝置通過主支桿另一端與其他光學器件相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的光波導測試裝置，其特征在于，所述兩個門框形棱鏡夾具，其每 個棱鏡夾具包括兩支桿，一橫梁，兩緊固螺釘，一壓塊，一微動緊固螺釘；棱鏡夾具的兩支桿 下端分別固定在光波導縱向兩側(cè)底座的螺紋孔中，橫梁兩端有通孔，分別穿設(shè)于兩支桿外 緣，與兩支桿外緣滑動接觸；橫梁兩端通孔的外側(cè)有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有緊固螺釘， 通過緊固螺釘將橫梁固定在支桿上；橫梁上表面中心有貫通的螺孔，螺孔內(nèi)螺設(shè)有微動緊 固螺釘，微動緊固螺釘穿過橫梁，其下端與壓塊轉(zhuǎn)動連接；壓塊形狀是倒L形，其寬與門框 形內(nèi)徑相適配，厚度與橫梁寬度相同；壓塊上端短邊上表面中心與微動緊固螺釘下端連接， 側(cè)面長邊下端離光波導上表面有一距離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光波導測試裝置，其特征在于，所述輸入耦合棱鏡和輸出耦 合棱鏡分別位于兩個門框形棱鏡夾具內(nèi)，在棱鏡夾具的壓塊下，壓塊的倒L形側(cè)面長邊的 內(nèi)豎直面與耦合棱鏡的垂直側(cè)面接觸，倒L形的上端短邊內(nèi)面與耦合棱鏡的頂端面接觸， 并由旋轉(zhuǎn)微動緊固螺釘調(diào)整力度，向下擠壓耦合棱鏡，使輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡的 底面緊貼光波導上表面，緊密接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的光波導測試裝置，其特征在于，所述其他光學器件，為旋轉(zhuǎn)臺。
5.如權(quán)利要求1所述的光波導測試裝置，其特征在于，所述主支桿架固定在底座側(cè)面， 是底座側(cè)面設(shè)有螺孔，將主支桿架通過螺栓固定在底座側(cè)面的螺孔中。
6.如權(quán)利要求1所述的光波導測試裝置，其特征在于，所述光波導，在用于氣體、化學 或生物傳感器測試時，一個樣品槽固定在輸入耦合棱鏡和輸出耦合棱鏡之間，并與光波導 上表面緊密接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光波導測試裝置，涉及光波導技術(shù)，包括底座，主支桿，輸入耦合棱鏡，輸出耦合棱鏡，以及棱鏡夾具。其中，棱鏡夾具由支桿，橫梁，緊固螺釘，壓塊，微動緊固螺釘組成，支桿固定在底座上，橫梁通過緊固螺釘固定在支桿上，微動緊固螺釘穿過橫梁與壓塊轉(zhuǎn)動連接。光波導放置在底座上表面，兩耦合棱鏡在壓塊下，通過旋轉(zhuǎn)微動緊固螺釘使耦合棱鏡的底面與光波導緊密接觸。本發(fā)明裝置的優(yōu)點在于在調(diào)整輸入耦合角時只需轉(zhuǎn)動測試裝置，而無需同時調(diào)整光源位置，同時結(jié)構(gòu)新穎，簡單實用，操作方便，測試精度高，重復性好。
文檔編號G01M11/02GK101839799SQ20091008006
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者祁志美, 陳方 申請人:中國科學院電子學研究所