[實用新型]一種光纖間距測量系統

有效

• 申請號: 201720360622.4
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206670570U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 吳小芳;張南南
• 申請（專利權）人: 上海匯玨網絡通信設備有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及光纖間距測量領域，具體講是一種光纖間距測量系統。

背景技術

光纖在通信、傳感等領域有著廣泛的應用，在一些多端口的光纖器件中，比如大規模的光開關，人們需要將光纖排成等間距的陣列，作為光器件的輸入/輸出端口。光纖的纖芯尺寸非常小，通常只有10微米左右，對光纖的排列有很高的精度要求，通常需要達到0.5微米以下，因此對光纖間距的高精度測量，顯得尤為重要。

經過檢索發現，專利號CN201010042694.7的發明提供一種陣列光纖長度差距的測量方法，包括：第一步，準備測試裝置，包括：一寬帶光源、一具有一輸入端口和第一和第二輸出端口的光環形器、一1×2光耦合器、一多通道陣列光纖和一光譜分析儀；第二步，將光環形器的輸入端口與所述寬帶光源光耦合，并使光環形器的第一輸出端與1×2光耦合器的輸入端光耦合，所述第二輸出端口與光譜分析儀光耦合，1×2光耦合器的兩輸出端與多通道陣列光纖待測試的任意兩路光纖各自光耦合，并自由空間范圍(FSR)數據值，再換算成以頻率表示的自由空間范圍(FSRv)數據值；第三步，通過公式計算出多通道陣列光纖的待測試兩路光纖差距d值，當大于0.2mm時，研磨長端光纖，使其達到要求。

專利號CN201120390099.2的實用新型提出一種光纖傳感微距測量系統，包括光源、光探測器、傳感器探針、反射單元、無線發射模塊、無線接收模塊、處理模塊；所述傳感器探針接收光源發出的入射光，經處理后，將得到的反射光發送至光探測器；所述光電探測器將接收到的光信號轉換為電信號，經處理后，通過無線發射模塊、無線接收模塊發送至處理模塊；所述處理模塊根據光探測器接收的光信號大小與光纖端面至反射面的距離存在的設定函數關系測量距離。通過本實用新型光纖傳感微距測量系統，可工作在野外比較惡劣的環境，長時間工作，實現微小距離或物體位移的無人監測并預警。

專利號CN201610175086.0的發明公開了一種公里級測量距離的光纖檢測裝置，其特征在于包括：掃頻激光源、PC模塊、線性掃描驅動控制模塊、耦合器、待檢測光纖，所述耦合器上設置有供耦合的第三引腳和第四引腳，所述第三引腳與參考信號支路相連，所述第四引腳與控制電路模塊相連，所述控制電路模塊包括依次串聯的編碼器和與所述編碼器相連的第一支路，所述第一支路包括相互串聯的第一偏振分光器、第一平衡接收器和第一平方濾波器，所述編碼器與所述第四引腳相連。

然而，對光纖陣列間距的測量，一般先通過影像系統進行放大，再通過圖像處理技術，分析得到每根光纖圖像之間的距離，除以影像系統的倍率，最終得到光纖間距。然而，影像系統的倍率取決于每次測量時像距與物距的比值，很難獲得準確值。因此，通常將一個標準尺度的樣品，與待測光纖端面同時置于物面，作為測量中的參考尺度。每次測量都需要標準件，給測量過程帶來諸多不便。

現有的測量方案，因顯微物鏡的后焦面處無采樣光闌，只能得到如圖4b所示的一組放大的光斑圖樣，通過圖像分析得到像面上的光斑圖樣間距d₂，通過計算得到物面光纖間距然而，成像系統的放大倍率β取決于物距l₁，由于成像過程中的對焦情況無法保證一致性，不能獲得l₁的準確值，也就不能測得光纖間距d₁的準確值。因此，通常將一個標準尺度的樣品，與待測光纖端面同時置于物面，作為測量中的參考尺度。

實用新型內容

因此，為了解決上述不足，本實用新型在此提供一種光纖間距測量系統，可以對光纖間距進行高精度測量的光學系統，它無需現有技術中通常采用的標準件，可提高測試效率。

本實用新型是這樣實現的，構造一種光纖間距測量系統，用于對光纖陣列端面處的光纖間距進行測量，其特征在于：它包括一臺相干光源、一個光分路器、一個待測光纖陣列、一個顯微物鏡、一個采樣光闌、一個圖像采集芯片和一個圖像處理模塊；其中，相干光源與光分路器連接，光分路器與待測光纖陣列連接，顯微物鏡位于測光纖陣列后，采樣光闌位于顯微物鏡與圖像采集芯片之間，圖像采集芯片與圖像處理模塊連接。

待測間距的光纖陣列，其端面即物面，置于顯微物鏡的前焦面附近(物距稍大于焦距)，采樣光闌置于顯微物鏡的后焦面上，圖像采集芯片置于顯微物鏡的像面上。相干光源通過光分路器分成多路，分別接入待測光纖陣列的尾纖，再從光纖端面出射，依次經過顯微物鏡、采樣光闌，入射在圖像采集芯片上，獲得光纖端面處光斑的圖像，再由圖像處理芯片進行分析，得到光纖間距信息。

作為上述技術方案的改進，