[發(fā)明專利]高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測(cè)量裝置及測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610190458.7
• 申請(qǐng)日: 2016-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN105783787A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪凱巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/26
• 分類號(hào): G01B11/26
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測(cè)量裝置及測(cè)量方法。

背景技術(shù)

為了確保光通信線路的通信質(zhì)量，對(duì)于線路中使用的光纖連接器的端面形貌有著較高的要求，包括端面的曲率半徑、頂點(diǎn)偏移、光纖高度、表面粗糙度等參數(shù)。現(xiàn)有測(cè)量手段基本以光學(xué)干涉測(cè)量為主，在測(cè)量過(guò)程中，被測(cè)連接器插入到特制夾具中，由夾具的V形槽保證每次插入的角度保持一致，而對(duì)于APC連接器而言，由于其端面與插芯軸線成8°角，尚需確保每次插入時(shí)無(wú)滾動(dòng)，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差，測(cè)量重復(fù)性會(huì)變差。由于APC光纖連接器散件尺寸誤差，造成插入時(shí)存在一定的滾動(dòng)角度，因而現(xiàn)有干涉儀在測(cè)量APC連接器時(shí)頂點(diǎn)偏移重復(fù)測(cè)量往往變化比較大，附帶引起APC角度和鍵度變化較大。造成針對(duì)某一批散件制作的干涉儀夾具測(cè)量效果較好，而測(cè)量另外一些尺寸不匹配的連接器時(shí)效果較差甚至由于散件尺寸較大完全插不進(jìn)去造成無(wú)法測(cè)量。本發(fā)明提出一種光電檢測(cè)方法，測(cè)量APC連接器插入時(shí)的角度變化，從而使干涉儀能夠適應(yīng)不同尺寸的連接器。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)APC光纖連接器散件公差造成端面干涉測(cè)量所得數(shù)據(jù)重復(fù)性較差的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測(cè)量裝置及測(cè)量方法，該裝置專用檢測(cè)測(cè)量連接器插入進(jìn)去后的角度偏差，通過(guò)圖像分析的方法獲取連接器微小的旋轉(zhuǎn)角度偏差，隨后實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，從而使測(cè)量重復(fù)性穩(wěn)定可靠。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測(cè)量裝置，包括干涉儀主光路單元和APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)光路單元；所述干涉儀主光路單元包括第一分光鏡；所述第一分光鏡的上方布置有第一反射鏡，下方布置有光源，左方布置有干涉成像鏡組，干涉成像鏡組后布置有干涉相機(jī)；所述APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測(cè)光路單元包括被測(cè)連接器散件、光路折轉(zhuǎn)元件、檢測(cè)成像鏡組和檢測(cè)相機(jī)；所述光路折轉(zhuǎn)元件安裝于干涉儀前面板的前部或后部；所述被測(cè)連接器散件布置在光路折轉(zhuǎn)元件的右部光路上，檢測(cè)成像鏡組布置在光路折轉(zhuǎn)元件的左部光路上，所述檢測(cè)成像鏡組后布置檢測(cè)相機(jī)；所述光路折轉(zhuǎn)元件上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔。

進(jìn)一步的，所述光路折轉(zhuǎn)元件為一個(gè)利用全反射原理對(duì)光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)的器件。

進(jìn)一步的，所述光路折轉(zhuǎn)元件由第二分光鏡和第二反射鏡組成；所述第二分光鏡上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔；所述第二分光鏡將光線反射到第二反射鏡上；第二反射鏡后布置檢測(cè)成像鏡組。

進(jìn)一步的，所述圓孔的直徑以3-8mm。

進(jìn)一步的，在主光路中，所述光源發(fā)出的光線被第一分光鏡一分為二，分別入射到第一反射鏡和被測(cè)連接器散件的插芯上。

一種利用上述裝置的高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測(cè)量方法，在主光路中，干涉儀上的光源發(fā)出的光線被第一分光鏡一分為二，分別入射到第一反射鏡和被測(cè)連接器散件的插芯上，經(jīng)兩者反射后在第一分光鏡疊加形成干涉信號(hào)，經(jīng)由干涉成像鏡組后成像到干涉相機(jī)的靶面上，隨后由計(jì)算機(jī)軟件對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行分析獲得被測(cè)光纖連接器插芯端面的參數(shù)；

被測(cè)連接器散件的邊緣輪廓經(jīng)由光路折轉(zhuǎn)元件后與干涉儀主光路完全分開，再經(jīng)由檢測(cè)成像鏡組后將被測(cè)連接器散件的輪廓成像在檢測(cè)相機(jī)上，經(jīng)由計(jì)算機(jī)圖像處理后可獲得被測(cè)連接器散件的旋轉(zhuǎn)角度，與校準(zhǔn)值進(jìn)行差值后可以獲得角度的變化，用于補(bǔ)償由此引入的插芯干涉檢測(cè)參數(shù)。

由于被測(cè)連接器散件與干涉儀主光路所測(cè)光纖插芯端面距離較近，需要考慮如何將兩者有效分開。發(fā)明采用鏤空的折轉(zhuǎn)元件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)光路的分離，干涉儀主光路直接透過(guò)鏤空部分對(duì)光纖插芯進(jìn)行測(cè)量。負(fù)責(zé)檢測(cè)散件旋轉(zhuǎn)角度的測(cè)量光路則由折轉(zhuǎn)元件反射部分將散件的反射光向遠(yuǎn)離干涉儀主光路的方向折轉(zhuǎn)，再借由成像透鏡或透鏡組將散件成像在傳感器(相機(jī))靶面上，此成像再經(jīng)由計(jì)算機(jī)軟件完成圖像的處理，將被測(cè)連接器散件的旋轉(zhuǎn)角度測(cè)出來(lái)，反饋給干涉儀主光路的測(cè)量結(jié)果，并依據(jù)旋轉(zhuǎn)角度的大小對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性測(cè)量。

本發(fā)明的有益效果如下：

自適應(yīng)：可以在APC光纖連接器散件尺寸誤差較大的情況下實(shí)現(xiàn)高精度端面干涉測(cè)量，兼容市場(chǎng)上各家供應(yīng)商的不同尺寸的產(chǎn)品，從而大大提高檢測(cè)的適應(yīng)性和可信度。

造價(jià)低廉：相機(jī)、鏡頭、折轉(zhuǎn)棱鏡等元起價(jià)價(jià)值不超過(guò)3000元人民幣，即可實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性測(cè)量。

可擴(kuò)展：可以將該方法用于各種APC光纖連接器類型，如SC/APC，LC/APC，F(xiàn)C/APC等連接器。