对光纤耦合式激光二极管进行检查的检查方法技术

技术编号:8347463 阅读:160 留言:0更新日期:2013-02-20 23:51
本发明专利技术提供一种对光纤耦合式激光二极管进行检查的检查方法,其特征在于,包括:光纤耦合式激光二极管设置工序,将光纤耦合式激光二极管设置在夹具上;观察光学系统设置工序,将观察光学系统设置在所述光纤耦合式激光二极管的出射光的光路的下游侧;判定工序,通过所述观察光学系统中的CCD相机观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光来判定是否存在设置错误。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
以往,公知有一种制版设备,该制版设备包括有用于把图像记录材料安装在其外圆表面上的圆筒形记录滚筒、用于使该记录滚筒围绕着沿该记录滚筒的轴线配置的转动轴旋转的转动驱动机构、用于把根据一个图像信号调制的光束对准该图像记录材料的记录头 (描绘装置)。在这样一种制版设备中,通过把来自描绘装置的光束对准安装在以高速转动的记录滚筒的外圆表面上的图像记录材料,沿着与记录滚筒的转动轴相平行的方向移动描绘装置,把所需要的图像记录在该图像记录材料上。在描绘装置中,由于激光的聚光性、直线性、波长单一性好,所以激光非常适于作为光源。但是,发射激光的发射设备即激光二极管(LD)的使用寿命有限,在生产设备的使用寿命中需要更换激光二极管设备。另外,在更换了激光二极管之后,为了确保激光二极管射出的 激光的直线性,需要对更换后的激光二极管进行校准。因此,通常采用内部与光纤结合从一端的光纤连接器射出激光的光纤耦合式激光二极管。若采用这样的光纤耦合式激光二极管,则具有如下的优点,即,仅通过在连接器部进行安装和拆卸就能够交换光源而不需要进行任何光学调整。在使用光纤耦合式激光二极管的描绘装置中,优选使用能够有效地取出激光二极管的光量的芯径大的多模光纤(multimode fiber)。但是另一方面,在芯在描绘介质上成像时,由于其像的大小取决于描绘析像度,所以在微细描绘中需要成像光学系统为汇聚光学系统。参照图11说明其中的关系。如图11所示,将光纤二极管的光纤连接器I的芯径设定为Y1,将成像的图形的尺寸设定为Yy将光纤固有数值孔径(Numerical Aperture)设定为NAfibw,将光纤的发挥作用的数值孔径设定为NAtjw,将形成的图形的数值孔径设定为 NAimg。根据亥姆霍兹算式Ii1 -Y1 -NAobj=H2 -Y2 .NAimg可知,在光学水平放大倍率O 的汇聚光学系统中,NAobJ<NAimg U1=Ii2=I. O的空气环境下)。另外,由于NAinig受到透镜的像差(aberration)和焦深(focus depth)等问题的限制,所以通常NAtjbj小于光纤固有数值孔径即 NAfibw。在此,考虑从光纤耦合式激光二极管的光纤连接器端射出的光的利用效率。在光纤耦合激光二极管的光纤中传导的光基本上以由光纤的芯和金属包层的折射率决定的光纤固有数值孔径NAfibwT的发散角从光纤端部出射。但是,实际描绘使用的光仅是由后面的成像光学系统而决定的数值孔径NAtjw所决定的部分。在此,将数值孔径NAtjw所决定光量与光纤固有数值孔径NAfito下的光量的比例定义为光利用效率,称为输出开口比。S卩,输出开口比=NAtjbj的能量(power) /NAfiber的能量。以往公开有如下的用于正确测定上述输出开口比的测定光学系统,如图12B所示,在此测定光学系统中,使从光纤连接器出射的光通过傅里叶变换透镜C投射在开口板(傅里叶板)FP上,其中,关于开口板FP中的开口的直径D,在将傅里叶变换透镜C的焦距设定为fc的情况,该开口的直径D=2XfcX Sin(NA0bj)o由此,在从光纤连接器出射的光中,仅数值孔径NAtjbj的能量通过开口,并借助后面的透镜G的聚光作用射入积分球(integrating sphere)功率计IS。这样,将此能量作为NAtjbj的能量。另外,如图12A所示,移除开口板, 测量从光纤连接器出射的全部的光的量,将侧能量作为NAfito的能量。由此如上所述求出输出开口比。如图12A、12B所示,来自光纤连接器的出射光与测定光学系统的光轴完全一致,为所谓的理想状态的位置关系,在该状态下检测出的输出开口比最为准确,因此希望在理想状态下进行检测。但是实际上,在光纤连接器的设置中,如图13A所示,有时出现出射光与测定光学系统的光轴平行错位的情况,另外如图13B所示,有时出现出射光相对于测定光学系统的光轴倾斜的情况。在出现平行错位的情况时,由于出现慧差(coma aberration),所以想求出的出射光束不通过开口或想求出的光束以外的光纤通过开口,这样就会产生测量误差。另外,在出现倾斜的情况下,同样根据几何学作图可知,也会形成上述的想求出的出射光束不通过开口或想求出的光束以外的光纤通过开口的状态,从而产生测量误差。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够通过CCD相机观察来自光纤连接器的出射光与测定光学系统的光轴的平行错位和倾斜的状态并能够进行调整的光纤耦合式激光二极管的检查方法。为了解决上述问题,本专利技术的技术方案I提供一种,其特征在于,包括光纤耦合式激光二极管设置工序,将光纤耦合式激光二极管设置在夹具上;观察光学系统设置工序,将观察光学系统设置在所述光纤耦合式激光二极管的出射光的光路的下游侧;判定工序,通过所述观察光学系统中的CCD相机观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光来判定是否存在设置错误。在技术方案2中,优选在观察光学系统设置工序中,在所述光纤稱合式激光二极管的出射光的下游侧设置傅里叶透镜,在所述傅里叶透镜的所述出射光的下游侧设置傅里叶板,在所述傅里叶板的所述出射光的下游侧设置第一凸透镜、第二凸透镜、CCD相机,并且在第一凸透镜与第二凸透镜之间设置焦距小于第二凸透镜的焦距的第三凸透镜,其中,所述第一凸透镜配置在与傅里叶板相距第一凸透镜的焦距的距离的位置,所述第二凸透镜配置在与第一凸透镜相距第一凸透镜与第二凸透镜的焦距之和的距离的位置,所述第三凸透镜设置在与第一凸透镜相距第一凸透镜与第三凸透镜的焦距之和的距离的位置,所述CCD 相机配置在与第二凸透镜相距第二凸透镜的焦距的距离的位置。。在技术方案3中,优选在判定工序中,通过所述CCD相机观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光的近场图像是否处于CCD相机的成像部的中央,来判定是否存在设置错误中的平行错位设置错误。在技术方案4中,优选在判定工序中,取出所述第三透镜、通过所述CCD相机观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光的远场图像是否处于CCD相机的成像部的中央,来判定是否存在设置错误中的倾斜设置错误。在技术方案5中,优选还具有将能量测定光学系统设置在所述光纤耦合式激光二极管的出射光的光路的下游侧的能量测定光学系统设置工序在技术方案6中,优选所述观察光学系统和所述能量测定光学系统不处于同一光路上,通过可动反光镜改变所述光纤耦合式激光二极管的出射光的光路,使所述出射光射入所述观察光学系统或所述能量测定光学系统。在技术方案7中,优选所述观察光学系统和所述能量测定光学系统的光路相差90度。在技术方案8中,优选在调整可动反光镜使所述出射光射入所述观察光学系统进行设置错误检查并进行调整之后,调整可动反光镜使所述出射光分别射入能量测定光学系统来测定输出开口比。本专利技术的技术方案9提供一种对光纤耦合式激光二极管进行检查的光学系统,其特征在于,包括观察光学系统,通过所述观察光学系统观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光来判定是否存在设置错误。在技术方案10中,优选所述观察光学系统包括设置在所述光纤耦合式激光二极管的出射光的下游侧的傅里叶透镜、设置在所述傅里叶透镜的所述出射光的下游侧的傅里叶板、以及在所述傅里叶板的所述出射光的下游侧依本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种对光纤耦合式激光二极管进行检查的检查方法,其特征在于,包括:光纤耦合式激光二极管设置工序,将光纤耦合式激光二极管设置在夹具上;观察光学系统设置工序,将观察光学系统设置在所述光纤耦合式激光二极管的出射光的光路的下游侧;判定工序,通过所述观察光学系统中的CCD相机观察所述光纤耦合式激光二极管的出射光来判定是否存在设置错误。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王舜祺
申请(专利权)人:美迪亚印刷设备杭州有限公司
类型:发明
国别省市:

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