[发明专利]基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置和方法

权利要求书

1.一种基于数字全息的光纤折射率三维分布测量装置，其特征在于，包括激光器（1），第一衰减片（2），分束镜（3），第一半波片（4），比色皿（5），第一显微物镜（6），合束镜（7），CCD感光元件（8），电脑（9），第二衰减片（10），第二显微物镜（12），第二半波片（13），第一反光镜（14）和第二反光镜（15）；把激光器（1），第一衰减片（2），分束镜（3），第一半波片（4），比色皿（5），被测光纤（11），第一显微物镜（6），合束镜（7），CCD感光元件（8）通过激光器校准固定到一条直线上；所述激光器（1）发出的光经第一衰减片（2）衰减后被分束镜（3）分成两束相互垂直的激光束，一束光经过第一半波片（4）后，穿过比色皿（5）和被测光纤（11）被第一显微物镜（6）放大后的物光进入合束镜（7）中，另一束光经过第二衰减片（10）衰减后被第一反光镜（14）和第二反光镜（15）反射，经过第二半波片（13），被第二显微物镜（12）放大后的参考光进入合束镜（7）中，通过两个反光镜使参考光和物光有一夹角；两束光合束后在CCD感光元件（8）面上形成全息图，被电脑（9）采集。

2.一种基于数字全息的光纤折射率三维分布测量方法，应用如权利要求1中所述的装置，其特征在于，包括如下步骤：

1）去除被测光纤（11）的涂覆层，用实验试纸擦拭干净后夹持到光纤夹持架上；

2）把被测光纤（11）放入比色皿（5）中，比色皿（5）中充满匹配液，匹配液折射率与光纤包层折射率接近，开启测量装置，由CCD感光元件（8）获得被测光纤（11）某个角度的全息图，由电脑（9）计算得到这个角度的相位投影分布，以及任一条纹位置的相位投影线，对环境参数和光路参数进行在线测试分析，根据分析结果对光路系统进行优化微调，以获得最优全息图；

3）旋转被测光纤（11），得到各个角度的最优全息图，分别对各个角度的全息图进行数字全息再现处理，提取出被测光纤（11）的相位投影分布，通过滤波反投影算法对被测光纤（11）的相位投影数据进行处理，重建出被测光纤（11）的三维折射率分布。