[發明專利]一種光纖預制棒測量裝置的校準方法

有效

• 申請號: 201811299892.4
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109307586B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 茅昕;陶金金;梅科學;胡肖;周建良;王志勇;舒健
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

本發明涉及一種光纖預制棒測量裝置的校準方法，將掃描激光光源和光電位置探測器平行間隔一端距離相對定位，開啟掃描激光光源和光電位置探測器，掃描激光光源和光電位置探測器沿平行間隔方向相對移動，使得的激光束從光電位置探測器的一側邊界處沿水平面對光電位置探測器的探測面進行掃描，掃描至光電位置探測器探測面的另一側邊界處結束，分別記錄相對位移總長度和光電位置探測器位置傳感信號，通過將相對位移量與位置傳感信號進行比對，計算出光電位置探測器的響應線性度，最后獲得一條準確的位移響應線性度或位置響應坐標曲線。本發明解決了因光電位置探測器響應線性度變化而影響系統測試精度的問題，同時增大光電位置探測器的測量長度。

技術領域

本發明涉及一種光纖預制棒測量裝置的校準方法，屬于光纖光電測量技術領域。

背景技術

光纖是現代數據通信的主要載體，光纖制備行業從成本和生產效率的角度考慮，傾向于制備直徑更大的光纖預制棒。對光纖預制棒折射率剖面以及內徑、外徑等幾何參數的測量是一個重要的質量控制環節。目前這種測量以基于光學的非接觸式測量為主，其中會用到光電位置探測器(光電位置傳感器)。光電位置探測器的工作原理是以數字量或模擬量的方式輸出入射激光束在探測器上的位置坐標。通過激光器在預制棒橫截面進行掃描，并記錄透射之后的激光光斑位置，可以通過斯涅耳定律計算出光纖預制棒被掃描位置的折射率以及半徑。

測量過程對于光電位置探測器上感光面的輸出響應線性度要求較高，而由于半導體工藝的原因，當入射光強、環境光強、光電位置探測器上的偏壓等外界因素發生變化時，光電位置探測器的響應線性度會出現劣化，進而導致系統的檢測結果出現誤差。且在探測器傳感邊緣區域(探測器有效長度兩側的1/4～1/6)由于光學系統的像差和電路噪聲的影響，探測器的位置誤差和輸出線性度劣化會更為明顯，從而影響預制棒的檢測精度。

另一方面，隨著預制棒直徑的增加，激光器掃描的行程以及光電位置探測器所需要覆蓋的光斑位移長度也要相應的增加，用于傳感的光電位置探測器的尺寸也必須相應加大。而由于半導體工藝的原因，大尺寸的光電位置傳感元件通常價格較貴，這將大大增加大尺寸光纖預制棒的測量裝置成本。因此，增大光電位置探測器的測量長度，使得探測器傳感邊緣區域得到充分利用，能夠有效降低測量裝置的成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種光纖預制棒測量裝置的校準方法，以解決因光電位置探測器響應線性度變化而影響系統測試精度的問題，同時增大光電位置探測器的測量長度。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案如下：

將掃描激光光源和光電位置探測器平行間隔一段距離相對定位，其中掃描激光光源發射的激光束垂直于平行間隔面，光電位置探測器的探測面平行于平行間隔面，開啟掃描激光光源和光電位置探測器，掃描激光光源和光電位置探測器沿平行間隔方向相對移動，使得的激光束從光電位置探測器的一側邊界處或邊界鄰近處沿水平面對光電位置探測器的探測面進行掃描，掃描至光電位置探測器探測面的另一側邊界處或邊界鄰近處結束，分別記錄相對位移總長度和光電位置探測器位置傳感信號，通過將相對位移量與位置傳感信號進行比對，計算出光電位置探測器的響應線性度，然后對光電位置探測器的響應線性度進行校準，最后獲得一條準確的位移響應線性度或位置響應坐標曲線。

按上述方案，光電位置探測器探測面的掃描區域為一條直線，直線的中點為位置零點，中點的一側為正位移，中點的另一側為負位移。

按上述方案，所述的比對過程為：記錄掃描激光光源和光電位置探測器沿平行間隔方向相對移動時探測器的輸出信號；記錄相對移動的距離；將輸出信號與相對移動的距離進行比對。

按上述方案，在掃描激光光源或光電位置探測器側安設有平行移動裝置，所述的平行移動裝置與掃描激光光源或光電位置探測器相連。

按上述方案，所述的平行移動裝置為絲桿滑座裝置，絲桿由電機驅動。