一种多通道光器件耦合检测系统及方法

技术领域

本发明属于光通信领域，具体是一种多通道光器件耦合检测系统及方法。

背景技术

多通道光器件耦合技术是光通信领域的一个重要研究方向，多通道光器件的耦合结果会对整个光通信系统的传输效率和稳定性产生较大影响。

随着科技的发展，人们对于多通道光器件耦合技术的要求越来越高，为了更好的进行多通道光器件耦合，人们发明了一些多通道光器件耦合方法。

现有专利申请公布号为CN112198600A，专利名称为用于光通信的多通道光接收组件及其光路的发明专利记载了该光接收组件包括热沉；SOA芯片，设置在热沉上以对光信号进行放大；热敏电阻，靠近SOA芯片设置在热沉上以监测SOA芯片的温度；制冷器，设置在热沉下方以基于监测到的温度对热沉进行降温；准直器适配器一体件，设置在SOA芯片前面以将从光纤接收的汇聚光信号转变为准直光信号；前汇聚透镜，设置在准直器适配器一体件与SOA芯片之间以将从准直器适配器一体件接收的准直光信号转变为汇聚光信号，并将汇聚光信号提供给SOA芯片；后准直透镜，设置在SOA芯片后面以将经放大的光信号转变成准直光信号；光分路器、阵列透镜和45度棱镜，依次设置在后准直透镜后面；以及阵列探测器芯片，设置在45度棱镜下方。

上述方案在使用时大大提高了多通道光器件耦合灵敏度和耦合成功率，但是在耦合后通常直接进行封装，最后对成品进行检测，在该过程中由于是对成品进行检测，当出现异常时，该生产设备已经批量生产很多的产品，此时处理比较麻烦，需要的成本比较高，不满足人们的使用要求。

综上所述，现有的多通道光器件耦合在质量管控方便存在一定的弊端，不满足人们的使用要求，为此，我们提出了一种多通道光器件耦合检测系统及方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本申请提供一种多通道光器件耦合检测系统及方法。

本申请实施解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多通道光器件耦合检测系统，包括数据采集模块、数据分析模块、报警模块和结果输出模块；

数据采集模块：获取多通道光器件耦合过程注入光束的参数和注入光束输出后的参数；

数据分析模块：计算注入光束输出后的参数，并对比注入光束的参数，判断光束变化是否符合设定的阈值；

报警模块：用于接收数据分析模块的判断结果，并在光束变化不符合标准时进行警报；

结果输出模块：用于接受数据分析模块的判断结果，并将光束输入参数和光束输出参数以报表的形式输出。

本发明记载了一种多通道光器件耦合检测系统，能够在多通道光器件耦合后直接进行检测，通过注入光束，通过光束的变化能直接判断出多通道光器件耦合效果，其在耦合后直接检测，而且检测十分的方便，检测速度快，能够有效避免出现大批量耦合异常的情况，使用效果好，具有良好的使用前景。

优选的，数据采集模块获取的注入光束为注入到多通道光器件进光口的光束，所述注入光束输出为从光分路器出来的若干路光束。

注入光束为1束参数固定且稳定的光束，光束经过光分路器分散成若干路光束，通过检测若干路光束的参数，并将参数与注入光束的参数进行对比，即可清楚地判断中间的光学器件是否出现干扰、分散或者截断的情况，从而能够判断多通道光器件耦合效果。

优选的，数据采集模块包括光线衰减片和光学数据采集仪器，所述光学数据采集仪器采集注入光束输出后穿过光线衰减片后的参数，并将检测到的参数反馈给数据分析模块。

光线衰减片能够避免出现注入光束较强，导致光学数据采集仪器采集到图片数据失真的情况，当采用功率较低的光束时，可以撤除光线衰减片，此时还可以测量注入光束输出后的光功率，此时，测量的效果更好。

光学数据采集仪器的核心为光学照相机，其能够将把光照强度转换为电压信号。

优选的，数据采集模块采集包括以下步骤：

S1、将光学数据采集仪器移动的检测位置，将光线衰减片放置在多通道光器件与光学数据采集仪器之间；

S2、向多通道光器件的进光口中注入光束，光学数据采集仪器采集注入光束输出产生的电压信号；

S3、光学数据采集仪器中的转换器将电压信号转换为数字信号，并将数字信号发送给数据分析模块。

转换器为A/D转换器，将电压信号转换为数字信号，从而方便数据分析模块处理并且计算。

优选的，计算注入光束输出后的参数包括光斑尺寸、光斑位置、相邻光斑之间的间距和光束束宽。

根据检测精度的要求增加检测的项目，正常的多通道光器件耦合效果通过检测上述内容即可。

优选的，所述光束束宽采用86.5％环围功率定义，其公式如下：

式中，W为束宽，E(r)为功率密度。

优选的，所述光学数据采集仪器的内部设置有接受光分路器出来若干路光束的检测标靶，所述检测标靶上设置有标识线。

优选的，计算光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距的步骤包括：

A、获取光学数据采集仪器拍摄的标靶图片，并且对标靶图片进行预处理；

B、提取标靶图片上光斑对应标识线数据，计算出光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距。

测量时，光学数据采集仪器距离进光口的位置恒定，通过检测光斑尺寸，明确距离和原始光束尺寸，能够直接计算出光束的发散角，从而判断耦合的多通道光器件对光束的传输是否存在异常。

检测标靶的靶心与注入光束输出后光斑点位位于用一条直线上，该种情况下光斑数据的检测非常的方便。

优选的，一种多通道光器件耦合检测方法，包括如下步骤：

步骤一、获取多通道光器件耦合过程注入光束的参数和注入光束输出后的参数；

步骤二、计算注入光束输出后的参数，并对比注入光束的参数，判断光束变化是否符合设定的阈值，并将光束输入参数和光束输出参数以报表的形式输出。

优选的，步骤二中，当光束变化不符合设定的阈值时，标记报表中不符合要求的参数。

阈值为该多通道光器件标准件的参数。

在实际检测时会出现局部光路不符合要求的情况，此时报表中能够清楚的反应具体异常位置，能够方便工作人员快速的查找缺漏，使用效果好。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

一是，本发明记载了一种多通道光器件耦合检测系统，能够在多通道光器件耦合后直接进行检测，通过注入光束，通过光束的变化能直接判断出多通道光器件耦合效果，其在耦合后直接检测，而且检测十分的方便，检测速度快，能够有效避免出现大批量耦合异常的情况，使用效果好，具有良好的使用前景。

二是，本发明记载了一种多通道光器件耦合检测系统，其能够直接检测经过光分路器分散成若干路光束的变化，能够实现一次性对多通道光器件上所有光路检测的效果，检测的速度快，而且检测时直接将光学数据采集仪器安装在输送装置侧面，在多通道光器件耦合后输送的过程中即可实现检测，无需人力参与，需要的人力成本比较低，具有良好的使用前景。

附图说明

图1是本发明一种多通道光器件耦合检测系统的模块化结构图；

图2是本发明一种多通道光器件耦合检测方法的步骤流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种多通道光器件耦合检测系统，解决现有技术中多通道光器件在耦合后通常直接进行封装，最后对成品进行检测，在该过程中由于是对成品进行检测，当出现异常时，该生产设备已经批量生产很多的产品，此时处理比较麻烦，需要的成本比较高，不满足人们使用要求的问题。

实施例1：

如图1所示，一种多通道光器件耦合检测系统，包括数据采集模块、数据分析模块、报警模块和结果输出模块；

数据采集模块：获取多通道光器件耦合过程注入光束的参数和注入光束输出后的参数；

数据分析模块：计算注入光束输出后的参数，并对比注入光束的参数，判断光束变化是否符合设定的阈值；

报警模块：用于接收数据分析模块的判断结果，并在光束变化不符合标准时进行警报；

结果输出模块：用于接受数据分析模块的判断结果，并将光束输入参数和光束输出参数以报表的形式输出。

本发明记载了一种多通道光器件耦合检测系统，能够在多通道光器件耦合后直接进行检测，通过注入光束，通过光束的变化能直接判断出多通道光器件耦合效果，其在耦合后直接检测，而且检测十分的方便，检测速度快，能够有效避免出现大批量耦合异常的情况，使用效果好，具有良好的使用前景。

数据采集模块获取的注入光束为注入到多通道光器件进光口的光束，注入光束输出为从光分路器出来的若干路光束。

注入光束为1束参数固定且稳定的光束，光束经过光分路器分散成若干路光束，通过检测若干路光束的参数，并将参数与注入光束的参数进行对比，即可清楚地判断中间的光学器件是否出现干扰、分散或者截断的情况，从而能够判断多通道光器件耦合效果。

数据采集模块包括光线衰减片和光学数据采集仪器，光学数据采集仪器采集注入光束输出后穿过光线衰减片后的参数，并将检测到的参数反馈给数据分析模块。

光线衰减片能够避免出现注入光束较强，导致光学数据采集仪器采集到图片数据失真的情况，当采用功率较低的光束时，可以撤除光线衰减片，此时还可以测量注入光束输出后的光功率，此时，测量的效果更好。

光学数据采集仪器的核心为光学照相机，其能够将把光照强度转换为电压信号。

数据采集模块采集包括以下步骤：

S1、将光学数据采集仪器移动的检测位置，将光线衰减片放置在多通道光器件与光学数据采集仪器之间；

S2、向多通道光器件的进光口中注入光束，光学数据采集仪器采集注入光束输出产生的电压信号；

S3、光学数据采集仪器中的转换器将电压信号转换为数字信号，并将数字信号发送给数据分析模块。

转换器为A/D转换器，将电压信号转换为数字信号，从而方便数据分析模块处理并且计算。

计算注入光束输出后的参数包括光斑尺寸、光斑位置、相邻光斑之间的间距和光束束宽。

根据检测精度的要求增加检测的项目，正常的多通道光器件耦合效果通过检测上述内容即可。

光束束宽采用86.5％环围功率定义，其公式如下：

式中，W为束宽，E(r)为功率密度。

光学数据采集仪器的内部设置有接受光分路器出来若干路光束的检测标靶，检测标靶上设置有标识线。

计算光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距的步骤包括：

A、获取光学数据采集仪器拍摄的标靶图片，并且对标靶图片进行预处理；

B、提取标靶图片上光斑对应标识线数据，计算出光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距。

测量时，光学数据采集仪器距离进光口的位置恒定，通过检测光斑尺寸，明确距离和原始光束尺寸，能够直接计算出光束的发散角，从而判断耦合的多通道光器件对光束的传输是否存在异常。

检测标靶的靶心与注入光束输出后光斑点位位于用一条直线上，该种情况下光斑数据的检测非常的方便。

实施例2：

如图2所示，本实施例包括以下内容。

一种多通道光器件耦合检测方法，包括如下步骤：

步骤一、获取多通道光器件耦合过程注入光束的参数和注入光束输出后的参数；

注入光束为注入到多通道光器件进光口的光束，注入光束输出为从光分路器出来的若干路光束。

注入光束为1束参数固定且稳定的光束，光束经过光分路器分散成若干路光束，通过检测若干路光束的参数，并将参数与注入光束的参数进行对比，即可清楚地判断中间的光学器件是否出现干扰、分散或者截断的情况，从而能够判断多通道光器件耦合效果。

使用时，注入光束的激光器安装在输送带壳体的一端，光学数据采集仪器安装在输送带壳体的另一端，当输送带带动多通道光器件穿过时，此时激光器和光学数据采集仪器启动进行检测；

获取注入光束输出后的参数的步骤为：

光学数据采集仪器采集注入光束输出产生的电压信号；

光学数据采集仪器中的A/D转换器将电压信号转换为数字信号，并将数字信号发送给数据分析模块进行计算；

步骤二、计算注入光束输出后的参数，并对比注入光束的参数，判断光束变化是否符合设定的阈值，并将光束输入参数和光束输出参数以报表的形式输出；

当光束变化不符合设定的阈值时，标记报表中不符合要求的参数。

在实际检测时会出现局部光路不符合要求的情况，此时报表中能够清楚的反应具体异常位置，能够方便工作人员快速的查找缺漏，使用效果好。

计算注入光束输出后的参数包括光斑尺寸、光斑位置、相邻光斑之间的间距和光束束宽。

根据检测精度的要求增加检测的项目，正常的多通道光器件耦合效果通过检测上述内容即可。

光束束宽采用86.5％环围功率定义，其公式如下：

式中，W为束宽，E(r)为功率密度。

光学数据采集仪器的内部设置有接受光分路器出来若干路光束的检测标靶，检测标靶上设置有标识线。

计算光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距的步骤包括：

A、获取光学数据采集仪器拍摄的标靶图片，并且对标靶图片进行预处理；

B、提取标靶图片上光斑对应标识线数据，计算出光斑尺寸、光斑位置和相邻光斑之间的间距。

预处理为将失真照片和照片出现缺漏的部分剔除，

测量时，光学数据采集仪器距离进光口的位置恒定，通过检测光斑尺寸，明确距离和原始光束尺寸，能够直接计算出光束的发散角，从而判断耦合的多通道光器件对光束的传输是否存在异常。

需要说明的是，本发明一种多通道光器件耦合检测系统及方法，能够在多通道光器件耦合后直接进行检测，通过注入光束，通过光束的变化能直接判断出多通道光器件耦合效果，其在耦合后直接检测，而且检测十分的方便，检测速度快，能够有效避免出现大批量耦合异常的情况，使用效果好，具有良好的使用前景。

本发明记载了一种多通道光器件耦合检测系统，其能够直接检测经过光分路器分散成若干路光束的变化，能够实现一次性对多通道光器件上所有光路检测的效果，检测的速度快，而且检测时直接将光学数据采集仪器安装在输送装置侧面，在多通道光器件耦合后输送的过程中即可实现检测，无需人力参与，需要的人力成本比较低，具有良好的使用前景。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。