[发明专利]一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置及方法

权利要求书

1.一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，包括基座(2)，基座(2)中间通过压圈固定有透镜(14)，基座(2)通过若干弹簧(13)和压电陶瓷(3)连接有后基座(5)，后基座(5)在与透镜(14)中心相对应的位置设置有通孔，所述通孔中穿有光纤(6)的一端，光纤(6)与透镜(14)的中心在一条直线上，光纤(6)的另一端连接有分束器(7)，分束器(7)处理后的单模光纤(8)连接有信号处理单元(10)，信号处理单元(10)通过信号传输线(11)连接有驱动电路(12)，驱动电路(12)通过信号传输线(11)连接基座(2)。

2.根据权利要求1所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，所述基座(2)内径与透镜(14)的直径相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，所述弹簧(13)设置在压电陶瓷(3)内侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，所述弹簧(13)和压电陶瓷(3)均设置有6个。

5.根据权利要求3所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，所述透镜(14)的相对孔径为0.2。

6.根据权利要求4所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，每个所述压电陶瓷(3)与后基座(5)之间均设置有一个钢珠(4)。

7.根据权利要求6所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，所述后基座(5)靠近分束器(7)的一侧中心位置设置有一个凸台，凸台的中心位置设置有与后基座(5)的通孔直径相匹配的通孔。

8.一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合方法，采用如权利要求1-7中任意一项所述的一种基于功率反馈的高效空间光-光纤耦合装置，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1：调整装置中单模光纤(6)和透镜(14)的角度，确保单模光纤耦合端面中心位于透镜焦点中心，且保持单模光纤与透镜光轴重合；

步骤2：经远距离湍流大气传输后的入射信号光束，入射至透镜(14)的端面上，透镜将光束汇聚并入射至单模光纤阵列耦合端面上，将空间传输光束转化为光纤传输，分束器(7)的部分光束被用作信号反馈；

步骤3：由于大气湍流的影响，经过透镜(14)聚焦光束并不完全能汇聚至单模光纤(6)端面的中心时，信号处理单元(10)在单模光纤A(9)处实时采集电压信号，当其低于某一阈值时，驱动电路(12)开始工作，使得压电陶瓷(3)产生位移，进行自动对准。

步骤4：耦合工作完成后，信号处理单元(10)继续在单模光纤A(9)尾端处进行信号探测。