專利名稱:一種高精度apc光纖連接器自適應(yīng)測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,包括干涉儀主光路單元和APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元;所述干涉儀主光路單元包括第一分光鏡;所述第一分光鏡的上方布置有第一反射鏡,下方布置有光源,左方布置有干涉成像鏡組,干涉成像鏡組后布置有干涉相機(jī);所述APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元主要由被測連接器散件、光路折轉(zhuǎn)元件、檢測成像鏡組和檢測相機(jī)組成;所述光路折轉(zhuǎn)元件安裝于干涉儀前面板的前部或后部;所述被測連接器散件布置在光路折轉(zhuǎn)元件的右部光路上,檢測成像鏡組布置在光路折轉(zhuǎn)元件的左部光路上,所述檢測成像鏡組后布置檢測相機(jī)。本實用新型具有自適應(yīng)強(qiáng)、造價低廉、可擴(kuò)展好和測量效率高等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及光纖通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保光通信線路的通信質(zhì)量,對于線路中使用的光纖連接器的端面形貌有著較高的要求,包括端面的曲率半徑、頂點(diǎn)偏移、光纖高度、表面粗糙度等參數(shù)?,F(xiàn)有測量手段基本以光學(xué)干涉測量為主,在測量過程中,被測連接器插入到特制夾具中,由夾具的V形槽保證每次插入的角度保持一致,而對于APC連接器而言,由于其端面與插芯軸線成8°角,尚需確保每次插入時無滾動,否則會導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差,測量重復(fù)性會變差。由于APC光纖連接器散件尺寸誤差,造成插入時存在一定的滾動角度,因而現(xiàn)有干涉儀在測量APC連接器時頂點(diǎn)偏移重復(fù)測量往往變化比較大,附帶引起APC角度和鍵度變化較大。造成針對某一批散件制作的干涉儀夾具測量效果較好,而測量另外一些尺寸不匹配的連接器時效果較差甚至由于散件尺寸較大完全插不進(jìn)去造成無法測量。本實用新型提出一種光電檢測方法,測量APC連接器插入時的角度變化,從而使干涉儀能夠適應(yīng)不同尺寸的連接器。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對APC光纖連接器散件公差造成端面干涉測量所得數(shù)據(jù)重復(fù)性較差的問題,本實用新型提供一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,該裝置專用檢測測量連接器插入進(jìn)去后的角度偏差,通過圖像分析的方法獲取連接器微小的旋轉(zhuǎn)角度偏差,隨后實時對數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償,從而使測量重復(fù)性穩(wěn)定可靠。
[0004]為了達(dá)到上述目的,本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,包括干涉儀主光路單元和APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元;所述干涉儀主光路單元包括第一分光鏡;所述第一分光鏡的上方布置有第一反射鏡,下方布置有光源,左方布置有干涉成像鏡組,干涉成像鏡組后布置有干涉相機(jī);所述APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元包括被測連接器散件、光路折轉(zhuǎn)元件、檢測成像鏡組和檢測相機(jī);所述光路折轉(zhuǎn)元件安裝于干涉儀前面板的前部或后部;所述被測連接器散件布置在光路折轉(zhuǎn)元件的右部光路上,檢測成像鏡組布置在光路折轉(zhuǎn)元件的左部光路上,所述檢測成像鏡組后布置檢測相機(jī);所述光路折轉(zhuǎn)元件上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔。
[0005]進(jìn)一步的,所述光路折轉(zhuǎn)元件為一個利用全反射原理對光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)的器件;所述光路折轉(zhuǎn)元件由第二分光鏡和第二反射鏡組成;所述第二分光鏡上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔;所述第二分光鏡將光線反射到第二反射鏡上;第二反射鏡后布置檢測成像鏡組。
[0006]進(jìn)一步的,所述圓孔的直徑以3_8mm。
[0007]由于被測連接器散件與干涉儀主光路所測光纖插芯端面距離較近,需要考慮如何將兩者有效分開。實用新型采用鏤空的折轉(zhuǎn)元件實現(xiàn)兩個光路的分離,干涉儀主光路直接透過鏤空部分對光纖插芯進(jìn)行測量。負(fù)責(zé)檢測散件旋轉(zhuǎn)角度的測量光路則由折轉(zhuǎn)元件反射部分將散件的反射光向遠(yuǎn)離干涉儀主光路的方向折轉(zhuǎn),再借由成像透鏡或透鏡組將散件成像在傳感器(相機(jī))靶面上,此成像再經(jīng)由計算機(jī)軟件完成圖像的處理,將被測連接器散件的旋轉(zhuǎn)角度測出來,反饋給干涉儀主光路的測量結(jié)果,并依據(jù)旋轉(zhuǎn)角度的大小對測量結(jié)果進(jìn)行修正,實現(xiàn)高重復(fù)性測量。
[0008]本實用新型的有益效果如下:
[0009]自適應(yīng):可以在APC光纖連接器散件尺寸誤差較大的情況下實現(xiàn)高精度端面干涉測量,兼容市場上各家供應(yīng)商的不同尺寸的產(chǎn)品,從而大大提高檢測的適應(yīng)性和可信度。
[0010]造價低廉:相機(jī)、鏡頭、折轉(zhuǎn)棱鏡等元起價價值不超過3000元人民幣,即可實現(xiàn)高重復(fù)性測量。
[0011]可擴(kuò)展:可以將該方法用于各種APC光纖連接器類型,如SC/APC,LC/APC,F(xiàn)C/APC等連接器。
[0012]快速測量:因相關(guān)算法占用系統(tǒng)資源少,對APC光纖連接器散件旋轉(zhuǎn)角度偏差的測量可以在Is以內(nèi)完成,并與主程序并行處理,與常規(guī)測量手段相比不會造成測量時間明顯變長。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的原理圖;
[0014]圖2是本實用新型實施例的原理圖;
[0015]圖中,光源1、第一分光鏡2、插芯3、被測連接器散件4、光路折轉(zhuǎn)元件5、檢測成像鏡組6、干涉儀前面板7、檢測相機(jī)8、干涉相機(jī)9、干涉成像鏡組10、第一反射鏡11、第二分光鏡51、第二反射鏡52。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1所示,一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,包括干涉儀主光路單元和APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元;所述干涉儀主光路單元包括第一分光鏡2;所述第一分光鏡2的上方布置有第一反射鏡11,下方布置有光源1,左方布置有干涉成像鏡組10,干涉成像鏡組10后布置有干涉相機(jī)9;所述APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元包括被測連接器散件4、光路折轉(zhuǎn)元件5、檢測成像鏡組6和檢測相機(jī)8;所述光路折轉(zhuǎn)元件5安裝于干涉儀前面板7的前部或后部;所述被測連接器散件4布置在光路折轉(zhuǎn)元件5的右部光路上,檢測成像鏡組6布置在光路折轉(zhuǎn)元件5的左部光路上,所述檢測成像鏡組6后布置檢測相機(jī)8;為了有效讓出干涉儀主光路中連接器陶瓷插芯的測量區(qū)域,在光路折轉(zhuǎn)元件5上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔,所述圓孔的直徑以3-8mm。
[0018]所述光路折轉(zhuǎn)元件5為一個利用全反射原理對光路進(jìn)行折轉(zhuǎn)的器件。
[0019]由于被測連接器散件與干涉儀主光路所測光纖插芯端面距離較近,需要考慮如何將兩者有效分開。實用新型采用鏤空的折轉(zhuǎn)元件實現(xiàn)兩個光路的分離,干涉儀主光路直接透過鏤空部分對光纖插芯進(jìn)行測量。負(fù)責(zé)檢測散件旋轉(zhuǎn)角度的測量光路則由折轉(zhuǎn)元件反射部分將散件的反射光向遠(yuǎn)離干涉儀主光路的方向折轉(zhuǎn),再借由成像透鏡或透鏡組將散件成像在傳感器(相機(jī))靶面上,此成像再經(jīng)由計算機(jī)軟件完成圖像的處理,將被測連接器散件的旋轉(zhuǎn)角度測出來,反饋給干涉儀主光路的測量結(jié)果,并依據(jù)旋轉(zhuǎn)角度的大小對測量結(jié)果進(jìn)行修正,實現(xiàn)高重復(fù)性測量。
[0020]如圖2所示,干涉儀主光路單元不變。APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元中,光路折轉(zhuǎn)元件5由第二分光鏡51和第二反射鏡52組成;所述第二分光鏡51上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔;此時從被測連接器散件4反射的光線經(jīng)由第二分光鏡51后部分反射與干涉儀主光路完全分開,由第二反射鏡52反射到檢測成像鏡組6后成像在檢測相機(jī)8上,經(jīng)由計算機(jī)圖像處理后可獲得被測連接器散件4的旋轉(zhuǎn)角度,與校準(zhǔn)值進(jìn)行差值后可以獲得角度的變化,用于補(bǔ)償由此引入的插芯干涉檢測參數(shù)(頂點(diǎn)偏移、APC角度以及鍵度)。若不使用第二反射鏡6,則成像鏡組7和檢測相機(jī)8的光軸需轉(zhuǎn)動90°以接收有第二分光鏡51反射回的光,該方案的缺點(diǎn)是:第二分光鏡51會使得從光源I出射的光兩次經(jīng)過第二分光鏡51后相較于采用光路折轉(zhuǎn)元件5的方案損失75%左右,進(jìn)一步增加了光源I輸出功率的要求。
[0021]若散件的像占滿相機(jī)靶面,相機(jī)分辨率為2592*1944(500萬像素),則通過輪廓提取可以將散件旋轉(zhuǎn)角度的測量精度測量至0.01°,則頂點(diǎn)偏移的測量重復(fù)性能夠控制在2微米,APC角度和鍵度重復(fù)性控制在0.01°。
[0022]本實用新型的工作過程如下:在主光路中,干涉儀上的光源I發(fā)出的光線被第一分光鏡2—分為二,分別入射到第一反射鏡11和被測連接器散件4的插芯3上,經(jīng)兩者反射后在第一分光鏡2疊加形成干涉信號,經(jīng)由干涉成像鏡組10后成像到干涉相機(jī)9的靶面上,隨后由計算機(jī)軟件對干涉信號進(jìn)行分析獲得被測光纖連接器插芯端面的參數(shù);
[0023]被測連接器散件4的邊緣輪廓經(jīng)由光路折轉(zhuǎn)元件5后與干涉儀主光路完全分開,再經(jīng)由檢測成像鏡組7后將被測連接器散件4的輪廓成像在檢測相機(jī)8上,經(jīng)由計算機(jī)圖像處理后可獲得被測連接器散件4的旋轉(zhuǎn)角度,與校準(zhǔn)值進(jìn)行差值后可以獲得角度的變化,用于補(bǔ)償由此引入的插芯干涉檢測參數(shù)(頂點(diǎn)偏移、APC角度以及鍵度)。
【主權(quán)項】
1.一種高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,其特征在于,包括干涉儀主光路單元和APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元;所述干涉儀主光路單元包括第一分光鏡(2);所述第一分光鏡(2)的上方布置有第一反射鏡(11),下方布置有光源(I),左方布置有干涉成像鏡組(10),干涉成像鏡組(10)后布置有干涉相機(jī)(9);所述APC連接器旋轉(zhuǎn)角度檢測光路單元包括被測連接器散件(4)、光路折轉(zhuǎn)元件(5)、檢測成像鏡組(6)和檢測相機(jī)(8);所述光路折轉(zhuǎn)元件(5)安裝于干涉儀前面板(7)的前部或后部;所述被測連接器散件(4)布置在光路折轉(zhuǎn)元件(5)的右部光路上,檢測成像鏡組(6)布置在光路折轉(zhuǎn)元件(5)的左部光路上,所述檢測成像鏡組(6)后布置檢測相機(jī)(8);所述光路折轉(zhuǎn)元件(5)上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,其特征在于,所述光路折轉(zhuǎn)元件(5)由第二分光鏡(51)和第二反射鏡(52)組成;所述第二分光鏡(51)上以干涉儀主光路光軸為中心開有圓孔;所述第二分光鏡(51)將光線反射到第二反射鏡(52)上;第二反射鏡(52)后布置檢測成像鏡組(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度APC光纖連接器自適應(yīng)測量裝置,其特征在于,所述圓孔的直徑以3_8mm。
【文檔編號】G01B11/26GK205718877SQ201620252738
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】汪凱巍
【申請人】浙江大學(xué)