[發明專利]一種用于光波導器件和光纖陣列自動對準的方法

有效

• 申請號: 02115964.5
• 申請日: 2002-06-13
• 公開（公告）號: CN1383005A
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 馬衛東;楊濤;許遠忠
• 申請（專利權）人: 武漢光迅科技有限責任公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G05D3/00
• 代理公司: 武漢開元專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉志菊

1、一種用于光波導器件和光纖陣列自動對準的方法，包括粗對準、精對準、各個通道能量的均衡，其特征是精對準采用混合型自動對準算法，包括先用設置較大掃描范圍和步長繪出X、Y方向的三維能量分布圖，自動對準算法初步找到的K通道的能量相對最大值位置，然后設置較小掃描范圍和較小步長，比較每一步能量變化，用主動反饋方式對準算法進一步找到的K通道的能量最大值位置，再設置較小掃描范圍和較小步長，用三維能量繪圖式對準算法找到的K通道的最后能量絕對最大值位置，然后用沿Z軸旋轉法找到J通道的能量最大值。

2、根據權利要求1所述的光波導器件和光纖陣列自動對準的方法，其特征是精對準過程具體步驟包括：(1)首先設定一個適當的掃描范圍60～200微米，計算機指揮微調架沿X，Y方向按步移動，步長設定為3～5微米，每移動一步，計算機就采集功率計上的功率值P，當掃描完成后，計算機就會將記錄下的功率值沿X和Y方向繪出三維能量分布圖，然后找出K通道能量相對最大值P_K的位置，并指揮微調架帶動光纖陣列移動到該位置，再以此位置為中心重復上述過程，直到找出K通道能量相對最大值P_K的位置，(2)在(1)的基礎上，設定掃描范圍20～60微米，移動步長0.1～0.5微米，計算機控制光纖陣列沿Z軸移動到很靠近波導器件的位置，然后光纖陣列沿X和Y方向掃描，光纖陣列從起始點開始按步長移動，每移動一步，計算機就讀取功率計上的波導器件第K通道的能量值，并比較該值P_now和上一步移動完成后的能量值P_last，如果P_now大于P_last，則光纖陣列繼續按原來方向移動，否則運動方向順時針旋轉180度繼續移動；同樣繼續采集并比較P_now和P_last的值，如果P_now大于P_last，則光纖陣列繼續按原來方向移動，否則運動方向順時針旋轉90度繼續移動，如果P_now大于P_last，則光纖陣列繼續按原來方向移動，否則運動方向順時針旋轉180度繼續移動，直到找到能量最大值，可能是能量的次最大峰值P_K的位置為止，這就是主動反饋方式對準算法，(3)在(2)的基礎上，設定掃描范圍5～10微米，移動步長0.1～0.5微米，計算機指揮微調架同時沿X，Y方向按步移動，每移動一步，計算機就采集功率計上的功率值P_K，當掃描完成后，計算機就會將記錄下的功率值沿X和Y方向繪出三維能量分布圖，然后找出K通道能量最大值的位置，并指揮微調架帶動光纖陣列移動到該位置，再以此位置為中心重復上述過程，直到找出K通道能量絕對最大值P_K的位置，(4)完成(1)、(2)、(3)后，計算機控制微調架2開始沿Z軸轉動，使波導器件的輸出波導J和光纖陣列的輸出光纖J對準，這樣功率計上的第J個通道讀數值為P_J，計算機通過采集功率計上的功率值P_J并將其做為反饋信息來指揮微調架2轉動，直到找到P_J為最大值的位置，因為轉動軸不一定在光纖陣列的中心，所以微調架2轉動時，光纖陣列的第K通道可能會偏離最佳位置，使P_K值變小，因此微調架2轉動時也需要同時沿X和Y方向移動，繼續保持光纖陣列第K通道的最佳位置。

3、根據權利要求1或2所述的光波導器件和光纖陣列自動對準的方法，其特征是精對準過程當陣列光纖在設定范圍內按設定步長沿X和Y方向進行掃描時，每當Y值增加ΔY時，陣列光纖就沿背離波導器件的方向沿Z軸移動ΔZ＝ΔY·ctgθ，其中θ為波導器件左、右端面的傾斜角，當Y值減小ΔY時，陣列光纖就沿靠近波導器件的方向沿Z軸移動ΔZ＝ΔY·ctgθ。

4、根據權利要求1所述的光波導器件和光纖陣列自動對準的方法，其特征是波導器件端面和光纖陣列端面平行的實現方法是計算機控制電荷耦合器件CCD1和CCD2移動到波導器件的輸入端，通過計算機的顯示器可觀察到光纖陣列1和波導器件輸入端的上表面和側面，通過圖象處理的辦法判斷光纖陣列1的端面和波導器件輸入端的端面之間的夾角，與設定值比較，調節光纖陣列1，使其端面和波導器件的輸入端面平行，對波導器件的輸出端采用同樣的方法。