[發明專利]光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統

有效

• 申請號: 201710482762.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107121727B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 李向陽
• 申請（專利權）人: 西安光谷防務技術股份有限公司
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

本發明公開了一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，裸光纖安裝在光纖V型槽上，光源透過準直透鏡、通過反光鏡照射至熔接區的裸光纖；顯微成像系統包括光學鏡頭，光學鏡頭安裝在對應的光纖壓板水平推進座上，光纖壓板水平推進座底部安裝COMS板，在COMS板與光學鏡頭之間設有一個放大10倍的顯微鏡；兩個所述顯微成像系統用于監測X軸和Y軸兩個方向；兩個顯微成像系統的COMS板分別與計算機連接，計算機分別與步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ連接，步進電機Ⅰ與光纖壓板水平推進座連接，步進電機Ⅱ與光纖V型槽的垂直調整機構連接。解決了現有技術中光纖纖芯對準精度低、成像質量差、熔接損耗大、熔接速度慢、熔接效果不穩定的問題。

技術領域

本發明屬于光纖通信接續及維護技術領域，涉及一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統。

背景技術

光纖通信以光纜代替電纜作為傳輸工具，用光波代替電磁波作為通信信息載體，實現了高速率，大傳輸量的通信效果，給通信領域帶來了一場新的革命。目前，光纖通信已經成為最主要的信息傳輸服務。隨著信息傳輸的高速化，光纖本身及其相關技術在通信領域中的地位就顯得愈發重要，光纖熔接技術是光纖通信系統實用化的關鍵系統之一。在熔接過程中，精度的對準率和快速的對準時間都是促進光纖通信產業發展的重要環節，其發展促進了信息技術的進一步發展。

隨著光纖通信的迅猛發展，光纖熔接機的使用變得越來越廣泛。光纖熔接機是實現光纖低損耗接續的必備工具，是光學、機械、電氣、計算機等技術相結合的高精密設備。在光纖熔接機的實際應用中，一般是將直徑為0.125mm的兩根裸光纖相熔接，需要通過光纖成像系統將光纖放大，經計算機進行信息處理，控制相關工作機構將兩側裸光纖對準，再控制高壓電弧將光纖熔融并接續在一起。而光纖成像系統是光纖熔接機的眼睛，在整個接續過程中起到至關重要的作用。由于光纖熔接機圖像處理涉及到光纖光學，電子技術及圖像處理等多領域交叉，在進行圖像處理時，必須將處理步驟，光纖特性和處理平臺的實際條件緊密結合。

目前由日新、藤倉、住友等國際公司研發的新概念熔接機在對接精度，熔接時間與效果方面優勢明顯，處于市場的領先地位，但價格昂貴；而國產熔接機光纖纖芯對準精度低、光纖熔接效果不穩定且熔接速度較慢。

發明內容

為了達到上述目的，本發明提供一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，解決了現有技術中國產光纖熔接機的光纖纖芯對準精度低、成像質量差、熔接損耗大、熔接速度慢、熔接效果不穩定的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種光纖熔接機纖芯識別光學及成像系統，裸光纖安裝在光纖V型槽上，光源為LED的單色光，光角度縮小到50度以內，光源透過準直透鏡、通過反光鏡照射至熔接區的裸光纖；顯微成像系統包括光學鏡頭，光學鏡頭安裝在對應的光纖壓板水平推進座上，光纖壓板水平推進座底部安裝COMS板，光學鏡頭與COMS板的芯片中心同軸，在COMS板與光學鏡頭之間設有一個放大10倍的顯微鏡；在熔接區的裸光纖所在平面內設有相互垂直的X軸和Y軸，兩個所述顯微成像系統用于監測X軸和Y軸兩個方向；兩個顯微成像系統的COMS板分別與計算機連接，計算機分別與步進電機Ⅰ、步進電機Ⅱ連接，步進電機Ⅰ與光纖壓板水平推進座連接，用于將放電針通過光學鏡頭成像的圖像位置微調至COMS板的芯片中心；步進電機Ⅱ與光纖V型槽的垂直調整機構連接，用于控制裸光纖沿垂直于光學鏡頭光軸的方向調節，將裸光纖的對準中心通過光學鏡頭成像的圖像位置調至COMS板的芯片中心。

本發明的特征還在于，進一步的，所述光學鏡頭的指標：標準工作物體距離10.5mm，相距23.4mm，共軛距52mm，采用1/6寸幅面的CMOS圖像傳感器，CMOS圖像傳感器的型號為BYD3710，像元大小1.4μm×1.4μm；光學鏡頭放大倍率4.3±0.2％倍，光學鏡頭的數值孔徑0.3；光學鏡頭分辨率或解像能力為50對線每毫米。

進一步的，所述光學鏡頭與光纖壓板水平推進座外壁通過4個頂絲連接，4個頂絲沿光纖壓板水平推進座外壁的一周均勻分布，通過4個頂絲對光學鏡頭做平行于COMS板的4個方向的微調，調節光學鏡頭與COMS板芯片中心的同軸度。