[發明專利]一種光纖自動定位與放置裝置與方法

有效

• 申請號: 201610270222.4
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105759390B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 李慧鵬;鄭曉;朱偉偉;宋凝芳;譚朦曦;黃懷波
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

1.一種光纖自動定位與放置方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：光纖放入凹槽前

鈮酸鋰基片放置在四維電動調整臺上，光纖由光纖旋轉器夾持，放置在四維電動調整臺左側，高度與鈮酸鋰基片齊平，光纖不在鈮酸鋰基片凹槽中，且與鈮酸鋰基片凹槽邊線不平行，將光纖放置到鈮酸鋰基片凹槽中，具體包括：

1)打開顯微攝像頭、CMOS相機，將鈮酸鋰基片與光纖圖像調整在視場中間；

2)采集光纖與鈮酸鋰基片相對位置與姿態圖像進行采集，上傳至PC機；

3)對鈮酸鋰基片與光纖的位置姿態信息進行圖像處理，具體包括：

A、進行圖像預處理，對采集到的圖像進行高斯濾波；

B、高斯濾波后用canny邊緣檢測對圖像進行邊緣檢測，找出光纖與鈮酸鋰基片的兩條凹槽線；

C、用最小二乘法對光纖與鈮酸鋰基片的兩條凹槽線進行直線擬合，并計算光纖與鈮酸鋰基片凹槽線夾角的角度；

D、根據檢測結果實時控制命令驅動四維調整臺，實時調整鈮酸鋰基片X方向的偏擺，當光纖與鈮酸鋰基片凹槽線夾角角度小于設定閾值時，停止調整；

E、判斷光纖是否在凹槽中間，若在，則整個調整過程結束；若不在，驅動四維調整臺實現鈮酸鋰基片Y方向的平移；

F、重復步驟C至步驟F，直至光纖在鈮酸鋰基片凹槽中間且與之邊線夾角小于設定閾值；

步驟二：光纖放入凹槽后

光纖成功放置在鈮酸鋰基片凹槽后，在四維調整臺右側放置由顯微物鏡、鏡筒、CCD相機，調整顯微物鏡高度與鈮酸鋰基片以及光纖端面齊平，調整一維電動位移臺將光纖端面調整在焦平面，光源產生非相干平行光，在光纖上側照射光纖，光耦合進光纖，通過顯微物鏡以及CCD相機采集圖像，上傳圖像至PC機顯示與處理，具體包括：

(1)首先是打開微顯微物鏡、鏡筒以及CCD相機，將光纖端面圖像調整在視場中間；

(2)通過CCD相機對光纖端面圖像進行采集，上傳至PC機；

(3)對光纖端面信息進行圖像處理，具體包括：

A、進行圖像預處理，對采集到的圖像進行高斯濾波；

B、高斯濾波自后用canny邊緣檢測對圖像進行邊緣檢測，找出光纖端面輪廓曲線；

C、用最小二乘和迭代的方法對光纖端面輪廓進行橢圓擬合，計算光纖端面輪廓曲線的橢圓度；

D、如果光纖端面輪廓曲線的橢圓度小于設定閾值△，則調整完成，反之根據檢測結果發送實時控制命令驅動四維調整臺，實時調整鈮酸鋰基片Y方向的偏擺，直到光纖端面輪廓曲線的橢圓度小于設定閾值△，停止調整，完成光纖自動放置。