[發明專利]一種激光器光斑的位置識別裝置和方法

有效

• 申請號: 201310620454.4
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103615977A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 江曉;陳國祥
• 申請（專利權）人: 廈門三優光電股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本發明涉及激光器領域，更具體的說涉及一種激光器光斑的位置識別裝置和方法。

背景技術

在諸如激光器等光通信組件的生產中，其中有一個過程被稱為“耦合”，其具體是將帶激光器組件部分發出的不可見光，耦合到通常9um大小的光纖中并且達到最佳狀態；傳統的方法是先找到有光點，再依次找到X軸的最大值點、Y軸的最大值點以及Z軸的最大值點，由于激光器生產工藝及生產誤差等方面的原因，往往容易產生如下兩個問題：發出光的焦距不一致和發出光并非與中心線垂直對稱。

針對焦距不一致的問題，如果焦距差異大，如此則會使要找的范圍變大，即X、Y和Z軸找出各軸最大值點需要反復多次，進而不能快速分辨出角度是否有明顯差異。

針對非與中心線垂直對稱的問題，如圖1所示，其是通過XY兩軸電動平臺以中心向四周螺旋狀方式找到有光點，通常此方式步長的間隔為10um，否則如果過大，則會錯過有光點，太小又找得過慢。由于光斑偏移中心位置是不確定的，偏離中心位置超過200um的比例很大。如果偏離中心大約200um,可以計算出約要采焦點數為：(2*（相距長度/單步長）+1)²?,通過此公式計算出如偏離中心點200um就需要走1681個10um+每個點采集數據，如電動平臺移10um及采集數據需要15ms,則此需要時間為約25.2S。

有鑒于此，本發明人針對現有技術在尋找光斑時耗費時間過長的缺陷深入研究，遂有本案產生。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種激光器光斑的位置識別裝置，以解決現有技術在尋找光斑時所存在耗費時間過長的問題。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種激光器光斑的位置識別裝置，其中，包括底座以及固定在底座上的支撐體，該底座上設置有定位座以及可驅動定位座在X軸方向產生位移的第一驅動機構和可驅動定位座在Y軸方向產生位移的第二驅動機構，該定位座內設有用于定位帶激光器的下管體的定位腔；該支撐體上設置有沿Y軸方向延伸的橫向導軌以及可滑動設置在橫向導軌上的滑塊；該位置識別裝置還包括接收適配器、CCD工業攝像機以及可驅動CCD工業攝像機在Z軸方向產生位移的第三驅動機構，該接收適配器與滑塊固定相連，該第三驅動機構的座體與滑塊固定相連，該CCD工業攝像機與接收適配器之間沿Y軸方向間隔設置。

進一步，該位置識別裝置還包括工業計算機，該工業計算機與CCD工業攝像機相連。

本發明的另一目的在于提供一種激光器光斑的位置識別方法，其中，包括如下步驟：

①將帶有激光器的下管體裝設在定位座的定位腔中；

②將CCD工業攝像機與工業計算機相連，并通過調節滑塊在橫向導軌上的位置，讓CCD工業攝像機位于下管體的正上方；

③利用CCD工業攝像機對激光器進行成像，工業計算機利用色差以及找邊緣算法找出下管體的機械中心；

④點亮激光器，再由工業計算機利用色差以及找邊緣算法找出激光器發出光的中心點；

⑤利用機械中心和發出光的中心點的坐標，即可準確獲得CCD工業攝像機所處當前高度下獲得光斑大小和位置。

進一步，該激光器光斑的位置識別方法還包括：

⑥調節第三驅動機構改變CCD工業攝像頭的位置，再重復步驟③至步驟⑤以獲得不同高度下的光斑大小和位置，該工業計算機通過分析最小光斑即可獲得激光器的焦點。

采用上述結構后，本發明涉及的一種激光器光斑的位置識別裝置和方法，開創性地利用CCD工業攝像頭來輔助對光斑位置進行定位，從而很方便和快速地找出光斑的位置，即具有定位操作方便，定位速度快的特點，在完成了本發明的位置識別之后，通過調節滑塊在橫向導軌上的位置，讓接收適配器位于下管體的正上方，再利用上述步驟獲得的結果而進行適應調節，即可準確實現耦合。

與現有技術相比，本發明很大程度上地節省了激光器耦合的時間，大大提高了生產效率。

附圖說明

圖1?為現有技術利用XY兩軸電動平臺以中心向四周螺旋狀方式找有光點的示意圖；

圖2為本發明涉及一種激光器光斑的位置識別裝置的示意圖，該CCD工業攝像機與下管體正對；

圖3為本發明涉及一種激光器光斑的位置識別裝置的示意圖，該接收適配器與下管體正對；

圖4為工業計算機利用色差和找邊緣算法所找出0點和1點的示意圖；

圖5為下管體、激光器與接收適配器之間的連接示意圖；

圖中：

底座??????????????1?????????定位座???????????11