[发明专利]一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统和方法

说明书

本发明公开了一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统和方法，当具有多焦点的聚焦光束与多芯光纤进行耦合时，根据光纤端面图像可以判断纤芯的数量和每个纤芯的中心位置坐标，将计算的纤芯中心坐标代入混合相位分布计算程序获得与纤芯数量匹配和中心坐标匹配的多焦点光束并直接与多芯光纤进行耦合输入；根据图形判定多芯光纤的纤芯位置，根据光纤截面图像进行自适应调制计算，使得焦点生成在纤芯位置进行耦合，减少平台移动和人为因素，对芯更准确，耦合效率更高。

技术领域

本发明涉及多芯光纤自动对准耦合技术领域，尤其涉及一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统和方法。

背景技术

近年来，随着物联网，云计算，人工智能，5G通信等技术的快速发展。人们对于通信系统数据传输能力的要求也在不断的增加。对于光信息的传输。如何将聚焦光束完美准确的耦合到光纤当中显的尤为重要。例如在聚焦光束与光纤的耦合过程中。难免会产生聚焦光束与光纤未对准的情况。对于此类情况，单芯光纤的自动对准技术已经非常成熟。但是对于多焦点聚焦光束与多芯光纤的自动对准耦合，目前还并没有一种有效的实现方法。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统和方法。

本发明提出的一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合方法，包括下列步骤：

采集多芯光纤的端面图像，根据所述端面图像计算纤芯的数量并定位每个纤芯的中心位置坐标，根据各纤芯的中心坐标计算得到目标光场分布，根据目标光场分布通过空间光调制器对入射光束进行调制形成与纤芯数量以及纤芯坐标匹配的聚焦光束。

优选地，所述根据各纤芯的中心坐标计算得到目标光场分布，具体为，使用各个纤芯的中心坐标计算得到目标光场相位分布。

优选地，根据目标光场分布通过空间光调制器对入射光束进行调制形成与纤芯数量以及纤芯坐标匹配的聚焦光束与光纤直接进行耦合，具体为，通过相位板调制入射光束的相位。

优选地，所述采集多芯光纤的端面图像，具体为，通过相机采集多芯光纤的端面图像，并且预先调节多芯光纤的空间位置，使其位于相机的视场内。

本发明还提出一种实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统，包括：光源、空间光调制器、相机；

光源，用于向多芯光纤发射入射光束；

相机，用于采集所述入射光束在多芯光纤端面形成的端面图像；

空间光调制器，用于根据相机采集的所述端面图像对多芯光纤的入射光束进行调制。

优选地，还包括三维光纤平台，三维光纤平台上设有光纤安装位，三维光纤平台用于调节多芯光纤的空间位置。

优选地，还包括半反半透镜，半反半透镜位于空间光调制器远离光源一侧，相机位于半反半透镜的反射光路上。

优选地，空间光调制器采用相位板；

优选地，相机采用COMS相机或CCD相机。

优选地，空间光调制器，具体用于根据相机采集的所述端面图像对多芯光纤的入射光束进行调制，形成与所述多芯光纤的纤芯数量与纤芯坐标匹配的聚焦光束。

本发明中，所提出的实现多焦点阵列与多芯光纤自动对准耦合系统和方法，当多焦点的聚焦光束与多芯光纤进行耦合时，根据光纤端面图像可以判断纤芯的数量和每个纤芯的坐标，将纤芯中心坐标输入混合相位分布计算程序获得与纤芯数量匹配和中心坐标匹配的多焦点光束并直接于多芯光纤进行耦合输入；根据图形判定多芯光纤的纤芯位置，根据光纤截面图像进行自适应调制计算，使得焦点生成在纤芯位置进行耦合，减少平台移动和人为因素，对芯更准确，耦合效率更高。

附图说明