[發(fā)明專利]一種用于準直器對光的自動對光系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010580345.4
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111596425A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林瑞杰;余桂英;張寶武;趙美丹;瞿永順;郝文欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué);杭州富光科技有限公司
• 主分類號: G02B6/42
• 分類號: G02B6/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于準直器精準對光的半自動耦光設(shè)備。包括機器視覺定位與光功率自動反饋算法，包括五維自動微調(diào)整架，位置相互垂直的兩個工業(yè)相機，照明設(shè)備，光功率計，PC控制機。所述設(shè)備的待調(diào)準直器安裝在五維自動微調(diào)整架上，在準直器的正上方和側(cè)方各放置一套工業(yè)相機以及光源，光源采用同軸光照明，兩工業(yè)相機的拍攝角度接近90°。所述設(shè)備主要用于DWDM器件生產(chǎn)過程中的準直器耦光。利用機器視覺定位與光功率反饋調(diào)光相結(jié)合的方式，可以降低DWDM生產(chǎn)時對準直器初始安裝位置的要求，并且可以通過改變判斷調(diào)節(jié)完成的閾值以適應(yīng)不同的工況，設(shè)備的適用強。借由機器視覺的初始定位代替初始盲目找光，可以將調(diào)光效率提高3?4倍，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，擴大了系統(tǒng)的使用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光無源器件自動耦光技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于準直器對光的自動對光系統(tǒng)。

背景技術(shù)

準直器是光無源器件中用于接收光信號或者發(fā)射光信號的一種元器件。兩光無源器件組合使用時，為保證光通訊系統(tǒng)的整體信號傳輸效率，要求所用光通訊器件中的準直器耦光效率，即插損限定在一定的范圍內(nèi)。所以生產(chǎn)光無源器件必須要經(jīng)過調(diào)光，現(xiàn)有的調(diào)光方法有手動調(diào)光，半自動調(diào)光與自動調(diào)光。

手動調(diào)光時，工人需要先根據(jù)肉眼將發(fā)射準直器與接收準直器調(diào)平，再根據(jù)接收準直器接收光功率變化對接收準直器的角度和位置進行反復(fù)調(diào)節(jié)。其過程復(fù)雜而又繁瑣，限制了生產(chǎn)效率。而如專利CN203455513U公開的一種光纖準直器自動調(diào)光裝置，依舊需要人為觀察接收端光功率值變化實現(xiàn)調(diào)節(jié)。

現(xiàn)有的自動調(diào)光設(shè)備主要為單一有源對光，即在調(diào)光時僅依靠接收端光功率變化進行調(diào)節(jié)。如專利CN107015312A公開的一種光無源器件自動耦合的系統(tǒng)，該系統(tǒng)調(diào)光前先將待調(diào)光無源器件移動至預(yù)設(shè)零位，隨后按照預(yù)設(shè)掃描路徑掃描光信號，掃描結(jié)束以后將光無源器件移動至掃描過程中記錄的接收光功率最大點。該方法可以實現(xiàn)自動調(diào)光，但是對機械結(jié)構(gòu)的精度要求較高，且掃描耗時較長，當(dāng)電機頻繁的變化方向時還會導(dǎo)致散熱問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種機器視覺定位自動粗對光與光功率反饋自動精對光相結(jié)合的自動對光方式，可以有效減少自動對光所用的時間，可以有效彌補當(dāng)前自動對光設(shè)備對光對象單一的缺陷。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種用于準直器對光的自動對光系統(tǒng)，包括外部支架3，所述外部支架為龍門架結(jié)構(gòu)，照明光源5與視覺采集所用的工業(yè)相機4、6都安裝于所述外部支架上，還包括兩臺五維自動調(diào)整臺2、9與準直器夾具10，所述準直器夾具安裝于所述五維自動調(diào)整臺θ軸13上，用于夾持待調(diào)準直器，所述五維自動調(diào)整架2、9放置于外部支架3下，并將所述準直器夾具置于所述工業(yè)相機4、6的視場范圍之中，由所述照明光源5提供照明，還包括光功率檢測模塊8與PC控制器7，所述光功率檢測模塊8在調(diào)節(jié)中連接接收準直器的尾纖，實時檢測接收準直器接收到的光功率數(shù)值，并傳輸數(shù)據(jù)到所述PC控制器7，所述PC控制器7處理一切信號傳輸與發(fā)送控制信號。

本發(fā)明的機器視覺粗調(diào)采用雙目視覺定位方案，優(yōu)選的，兩工業(yè)相機4、6相互垂直90°安裝于外部支架3上，優(yōu)選的，采用同軸光照明，兩照明設(shè)備5安裝于工業(yè)相機旁，相互成90°。

本發(fā)明進行自動對光之前，需要為調(diào)整量轉(zhuǎn)化算法進行圖像尺寸標定，得到圖像中單個像元在實際工作范圍內(nèi)所代表的的尺寸，并基于此標定結(jié)果，將機器視覺定位算法所得準直器位置偏差轉(zhuǎn)化為調(diào)整量。