[發(fā)明專利]一種光子晶體光纖定軸裝置及定軸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610312847.2
• 申請(qǐng)日: 2016-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN105785505B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊志;張毅;歐陽智江;胡紹全;黎啟勝;李翀;張榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號(hào): G02B6/024
• 分類號(hào): G02B6/024;G02B6/02;G01M11/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊春

1.一種光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：包括用于將光纖的待測(cè)端面高清晰度成像的相機(jī)、用于對(duì)所述光纖的待測(cè)端面視覺效果放大并傳輸光線的測(cè)量光路、用于為所述光纖的待測(cè)端照明的照明光源、用于支撐所述光纖的光纖支撐臺(tái)、用于夾持所述光纖的夾持卡夾、用于旋轉(zhuǎn)所述光纖的旋轉(zhuǎn)器、用于測(cè)量所述光纖的旋轉(zhuǎn)角度的碼盤、用于微距移動(dòng)所述光纖的移動(dòng)平臺(tái)和上位機(jī)，所述光纖置于所述光纖支撐臺(tái)上并通過所述夾持卡夾夾持，所述碼盤和所述旋轉(zhuǎn)器分別安裝于所述光纖支撐臺(tái)旁，所述光纖支撐臺(tái)、所述碼盤和所述旋轉(zhuǎn)器均安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述光纖的待測(cè)端靠近所述測(cè)量光路的一端，所述測(cè)量光路的另一端置于所述相機(jī)的攝像位置，所述照明光源的出射光對(duì)準(zhǔn)所述光纖的待測(cè)端，所述相機(jī)的信號(hào)輸出端和所述碼盤的信號(hào)輸出端通過兩條數(shù)據(jù)線與所述上位機(jī)的信號(hào)輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述光子晶體光纖定軸裝置還包括用于為所述測(cè)量光路補(bǔ)光的透射光源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述光纖支撐臺(tái)為上表面經(jīng)過光滑處理的支撐臺(tái)，所述光纖支撐臺(tái)的上表面設(shè)有“V”形槽，所述光纖同時(shí)置于所述“V”形槽內(nèi)、所述碼盤的“U”形缺口內(nèi)和所述旋轉(zhuǎn)器的“U”形槽內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述光纖支撐臺(tái)為兩個(gè)且在所述光纖的軸向方向前后排列，兩個(gè)所述光纖支撐臺(tái)的內(nèi)側(cè)分別安裝有一個(gè)安裝板，兩個(gè)安裝板之間安裝有中軸，所述碼盤和所述旋轉(zhuǎn)器同軸安裝于所述中軸上，所述旋轉(zhuǎn)器與所述碼盤連接并能帶動(dòng)所述碼盤旋轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述相機(jī)為全波段數(shù)字相機(jī)；所述測(cè)量光路為同軸照明變倍同心測(cè)量光路；所述照明光源為同軸照明光源且由同軸照明驅(qū)動(dòng)盒驅(qū)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述上位機(jī)為計(jì)算機(jī)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光子晶體光纖定軸裝置，其特征在于：所述光子晶體光纖定軸裝置中除了所述上位機(jī)外的其它所有部件均安裝于底板上并置于上蓋內(nèi)。

8.一種如權(quán)利要求3所述的光子晶體光纖定軸裝置采用的定軸方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)打開照明光源至中等光強(qiáng)，將一張半透明的紙放置在靠近測(cè)量光路的光纖支撐臺(tái)的前端形成光斑，調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)的X、Z向位置，使大致半個(gè)光斑落于光纖支撐臺(tái)的“V”形槽內(nèi)，確保光纖放置于測(cè)量光路的中心位置，再Y向調(diào)節(jié)移動(dòng)平臺(tái)，調(diào)節(jié)到Y(jié)向位移范圍的中間位置；

(2)打開上位機(jī)并使上位機(jī)內(nèi)的圖形處理軟件和碼盤角度顯示程序運(yùn)行，將照明光源的光源強(qiáng)度調(diào)弱后，調(diào)節(jié)測(cè)量光路的放大倍數(shù)至最小，確保上位機(jī)上圖像處理軟件的視場(chǎng)最大；

(3)按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度將光纖切割成段，將其中一段的其中一端的涂覆層剝?nèi)ズ螅褂霉饫w切割刀具將光纖端面切割平整，并作為待測(cè)端；

(4)將碼盤的“U”形缺口向上并將碼盤前端的鎖緊裝置打開，將旋轉(zhuǎn)器的“U”形槽向上，將夾持卡夾打開，將光纖同時(shí)放置于光纖支撐臺(tái)的“V”形槽內(nèi)、碼盤的“U”形缺口內(nèi)和旋轉(zhuǎn)器的“U”形槽內(nèi)；

(5)光纖的待測(cè)端距離測(cè)量光路的距離為6-8mm，用手輕觸光纖的待測(cè)端，觀察圖形處理軟件中圖像，當(dāng)出現(xiàn)某一小亮點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)測(cè)量光路的放大倍數(shù)，觀察此亮點(diǎn)是否是光纖的待測(cè)端面，找到光纖的待測(cè)端面后，將測(cè)量光路的放大倍數(shù)調(diào)節(jié)到最小；

(6)將夾持卡夾放下夾住光纖，將碼盤前端的鎖緊裝置旋轉(zhuǎn)一定角度以鎖住光纖，確保光纖穩(wěn)定，此過程中根據(jù)需要重新微調(diào)移動(dòng)平臺(tái)，直到光纖的待測(cè)端面反射的小亮點(diǎn)進(jìn)入圖像處理軟件的視場(chǎng)范圍中心；

(7)將測(cè)量光路的放大倍數(shù)增大，在圖形處理軟件中可以清楚顯示出光纖的待測(cè)端面的微結(jié)構(gòu)圖形，如果此時(shí)中心的雙孔不在水平方向，則調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)器使其雙孔處于水平方向以確保敏感軸垂直于臺(tái)面，此過程中，在調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)器的同時(shí)不斷微調(diào)移動(dòng)平臺(tái)的位置，以保持光纖的待測(cè)端面位于視場(chǎng)中央；

(8)將光纖的角度調(diào)節(jié)好后，使用標(biāo)記筆在光纖上靠近其待測(cè)端面的位置進(jìn)行標(biāo)記并確定該位置為光纖敏感位置；

(9)將碼盤前端的鎖緊裝置旋轉(zhuǎn)一定角度使其“U”形缺口向上，打開夾持卡夾，取出光纖，并將移動(dòng)平臺(tái)重新調(diào)節(jié)回X、Y、Z向位移范圍的中間位置，將測(cè)量光路的放大倍數(shù)調(diào)節(jié)到最小；再將光纖的另一端涂覆層剝?nèi)ズ蠖嗣媲懈钇秸鳛樾碌拇郎y(cè)端，重復(fù)步驟(4)-(8)，確定光纖另一端的光纖敏感位置，完成全部定軸工作。