CN107238895A - 一种适用于光器件的快速找光方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于光器件的快速找光方法，依次包括如下步骤：（1）、设置中心点(0，0)为光探测器的初始行进点；（2）、光探测器依次在X轴和Y轴上正向行进；（3）、光探测器在X轴和Y轴上反向行进；（4）、重复步骤（1）、（2）、（3）；（5）、探测光探测器移动过程中的响应电流，找到光探测器最大响应电流时光探测器的位置坐标为（x₁，y₁），以（x₁，y₁）为光探测器在X轴和Y轴的运动起点；（6）、定义step=step/2，判断step是否小于2，如是则进行步骤（7）；如否，则依次重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）；（7）、找光结束。本发明所述的方法效率高，可以使用户更加清晰的了解光器件的工艺性能，从而做出改进。

Description

一种适用于光器件的快速找光方法

技术领域

本发明属于光器件找光技术领域，尤其涉及一种适用于光器件的快速找光方法。

背景技术

光器件主要有激光器、光探测器及BASE金属下套组成。光器件生产工艺中激光器耦合和光探测器耦合是一个重要的步骤，激光器耦合和光探测器耦合基本原理相同，即调整BASE金属下套相对于激光器和光探测器的中心位置，使更多的光聚焦到插芯或光探测器上，聚焦的光越多，转换的电信号就越强，从而我们可以获得更多的信号量，这个过程我们称为光器件的耦合过程。为了将光纤传导过来的光信号最大程度的耦合到光探测器内部光感应区，以及将激光器发射的光最大程度的耦合到光纤上，通常采用手动方式结合特定夹具反复调整垂直于激光平面上X方向和Y方向的光探测器及光纤插芯相对BASE下套中心孔位置，直到检测到最大光信号。这样的耦合方式往往具有盲目性，不能够准确快速的找到最大光信号坐标，生产效率低下。

随着技术的发展开始越来越多的使用自动化耦合方式，采用嵌入式微控制器控制X、Y两个方向上的步进电机的旋转，推动丝杆从而控制光探测器及光纤插芯的相对BASE金属下套中心孔的位置，采用逐行扫描的方式，统计整个光感应区的数据，找到最佳耦合位置。这种耦合方式耦合精度和耦合速度取决于逐行扫描步进量，扫描步进量越大，耦合速度越快但耦合精度降低，扫描步进量越小，耦合精度提高但耦合速度越慢。还有一种X轴、Y轴正交耦合方法，即先经过原点扫描X轴得到最大响应电流位置，然后经过该位置扫描Y轴得到另一个最大响应电流位置，再以该位置为原点重复扫描X轴和Y轴响应电流数据，该方法耦合速度快，精度也很好，但是如果原点位置不得当，会导致首次扫描X轴和Y轴时的到响应电流都接近0，无法计算出最大响应电流最终耦合失败，工程人员需要不断的调整BASE金属下套中心孔原点位置，产品生产效率低下。

发明内容

本发明旨在提供一种使用效果好的适用于光器件的快速找光方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种适用于光器件的快速找光方法，依次包括如下步骤：

（1）、设置中心点(0，0)为光探测器的初始行进点；同时，设置光探测器相对于中心点的扫描范围为R；

（2）、光探测器依次在X轴和Y轴上正向行进步数step×n，（step=1、2、3......；n=1、2、3......）；

（3）、光探测器在X轴和Y轴上反向行进步数step×(n+1)；

（4）、重复步骤（1）、（2）、（3），直到光探测器位置坐标（x，y）满足(x² + y²) > R²，则进行步骤（5）；

（5）、探测光探测器移动过程中的响应电流，找到光探测器最大响应电流时光探测器的位置坐标为（x₁，y₁），以（x₁，y₁）为光探测器在X轴和Y轴的运动起点；

（6）、定义step=step/2，判断step是否小于2，如是则进行步骤（7）；如否，则依次重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）；

（7）、找光结束。

步进电机带动光探测器的移动。

步进电机控制光探测器移动的方法为：首先定义步进电机在X轴和Y轴的步进数分别为x_step和y_step，当需要的位置位移坐标为(x_s，y_s)时；

对于X轴，计算m₁ = (x_step–x_s)的值，m₁ 小于0则输出m₁ 个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₁ 步，m₁ 大于或等于0则输出m₁ 个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₁步；

对于Y轴，计算m₂ = (y_step–y_s)的值，m₂ 小于0则输出m₂ 个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₂ 步，m₂ 大于或等于0则输出m₂ 个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₂步。

step的初始值为R/10。

通过以上技术方案，本发明的有益效果为：本发明所述的方法，将X轴和Y轴步进电机的旋转控制通过二维坐标建模，便于计算分析和控制耦合过程，提供的找光方法，可以先粗略扫描整个光探测器，找到最佳耦合点初始位置，然后细微的扫描该光探测器区域，最终计算出最佳耦合位置，对光探测器的扫描过程由粗略逐渐变得精细，提高找光效率和效果。

具体实施方式

一种适用于光器件的快速找光方法，依次包括如下步骤：

（1）、设置中心点(0，0)为光探测器的初始行进点；同时，设置光探测器相对于中心点的扫描范围为R。

（2）、光探测器依次在X轴和Y轴上正向行进步数step×n，（step=1、2、3......；n=1、2、3......），其中step的初始值为R/10。

（3）、光探测器在X轴和Y轴上反向行进步数step×(n+1)。

（4）、重复步骤（1）、（2）、（3），直到光探测器位置坐标（x，y）满足(x² + y²) > R²，则进行步骤（5）。

（5）、探测光探测器移动过程中的响应电流，找到光探测器最大响应电流时光探测器的位置坐标为（x₁，y₁），以（x₁，y₁）为光探测器在X轴和Y轴的运动起点。

（6）、定义step=step/2，判断step是否小于2，如是则进行步骤（7）；如否，则依次重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）。

（7）、找光结束。

在以上步骤中，光探测器的移动为：步进电机带动光探测器的移动。步进电机控制光探测器移动的方法为：首先定义步进电机在X轴和Y轴的步进数分别为x_step和y_step，当需要的位置位移坐标为(x_s，y_s)时；

对于X轴，计算m₁ = (x_step–xs)的值，m₁ 小于0则输出m₁个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₁步，m₁大于或等于0则输出m₁个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₁步；

对于Y轴，计算m₂ = (y_step–ys)的值，m₂ 小于0则输出m₂个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₂步，m₂大于或等于0则输出m₂个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₂步。

本发明提供的方法采用嵌入式系统程序设计，将X轴和Y轴步进电机的旋转控制通过二维坐标建模，便于计算分析和控制耦合过程，提供的快速找光方法，可以先粗略扫描整个光探测器，找到最佳耦合点初始位置，然后细微的扫描该光探测器区域，最终计算出最佳耦合位置，对光探测器的扫描过程由粗略逐渐变得精细。另外通过嵌入式系统便于将整个光器件自动耦合过程的光探测器响应电流数据上传给上位机做三维图像显示，使用户更加清晰的了解光器件的工艺性能，从而做出改进。

Claims (4)

1.一种适用于光器件的快速找光方法，其特征在于：依次包括如下步骤：

（1）、设置中心点(0，0)为光探测器的初始行进点；同时，设置光探测器相对于中心点的扫描范围为R；

（2）、光探测器依次在X轴和Y轴上正向行进步数step×n，（step=1、2、3......；n=1、2、3......）；

（3）、光探测器在X轴和Y轴上反向行进步数step×(n+1)；

（4）、重复步骤（1）、（2）、（3），直到光探测器位置坐标（x，y）满足(x² + y²) > R²，则进行步骤（5）；

（5）、探测光探测器移动过程中的响应电流，找到光探测器最大响应电流时光探测器的位置坐标为（x₁，y₁），以（x₁，y₁）为光探测器在X轴和Y轴的运动起点；

（6）、定义step=step/2，判断step是否小于2，如是则进行步骤（7）；如否，则依次重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）；

（7）、找光结束。

2.根据权利要求1所述的适用于光器件的快速找光方法，其特征在于：步进电机带动光探测器的移动。

3.根据权利要求2所述的适用于光器件的快速找光方法，其特征在于：步进电机控制光探测器移动的方法为：首先定义步进电机在X轴和Y轴的步进数分别为x_step和y_step，当需要的位置位移坐标为(x_s，y_s)时；

对于X轴，计算m₁ = (x_step–x_s)的值，m₁ 小于0则输出m₁ 个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₁ 步，m₁ 大于或等于0则输出m₁ 个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₁步；

对于Y轴，计算m₂ = (y_step–y_s)的值，m₂ 小于0则输出m₂ 个反向脉冲，控制X轴步进电机反向旋转m₂ 步，m₂ 大于或等于0则输出m₂ 个正向脉冲，控制X轴步进电机正向旋转m₂步。

4.根据权利要求3所述的适用于光器件的快速找光方法，其特征在于：step的初始值为R/10。