CN108008485A - 一种保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,包括计算机,及与计算机电连接的DA输出卡和运动控制卡,及与DA输出卡通过电磁线圈连接的拉伸机构,及与拉伸机构连接的圆光栅;所述运动控制卡与圆光栅连接;所述拉伸机构由鼓轮连接片、联动鼓轮、光纤支架及底座构成;所述圆光栅其玻璃盘与联动鼓轮连接;所述联动鼓轮之间通过连接片连接。本发明的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,通过检测光纤支架的旋转角度,控制线圈中的电流,实现对拉力的实时控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,属于电力控制的计算机软硬件设计技术领域。
背景技术
保偏光纤耦合器是应用保偏光纤制作的光耦合器,是实现线偏振光耦合、分光以及复用的关键器件,广泛应用于光纤传感和相干通信中,熔融拉锥是将光纤两端固定并使其具有一定的张力,加热光纤,使其受热部分处于熔融状态,同时在两端拉伸光纤,使受热部分即光纤熔锥区形成锥型或者哑铃型,此方法是保偏光纤耦合器制造中最重要的方法,与磨抛法和腐蚀法相比,熔融拉锥具有热稳定性好、器件附加损耗小的特点,熔融拉伸过程由拉伸速度、熔融温度和拉力三个工艺参数共同控制,其中光纤两端的拉力直接影响保偏光纤耦合器的性能;目前,光纤拉锥系统通常是由拉锥运动部分、加热部分和光纤装夹部分等组成,拉锥运动部分采用精密步进电机(直流电机)运动平台,由计算机实现对拉伸速度的控制;拉伸力由运动平台的运动产生,当运动平台的速度不同时,其产生的拉伸力也不同,光纤的主要成分是石英玻璃,是一种热黏弹性材料,黏弹性变形和加热温度有关,因而当运动平台的运动速度不变时,光纤的加热温度不同,其黏弹性变形不同,由运动平台产生的拉力也不同,因此很难对拉伸力进行实时控制。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出了一种保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,通过检测光纤支架的旋转角度,控制线圈中的电流,实现对拉力的实时控制。
本发明的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,包括计算机,及与计算机电连接的DA输出卡和运动控制卡,及与DA输出卡通过电磁线圈连接的拉伸机构,及与拉伸机构连接的圆光栅;所述运动控制卡与圆光栅连接;所述拉伸机构由鼓轮连接片、联动鼓轮、光纤支架及底座构成;所述圆光栅其玻璃盘与联动鼓轮连接;所述联动鼓轮之间通过连接片连接。
进一步地,所述拉伸机构通过超薄弹片连接。
进一步地,所述光纤支架上设置有永磁体。
本发明与现有技术相比较,本发明的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,计算机经DA输出卡控制输出电压,控制线圈中电流的大小,电流经通电线圈产生磁场,并与光纤支架上的永磁铁作用产生相互吸引的电磁力,由此光纤支架产生拉力;圆光栅的玻璃盘和鼓轮连接在一起,圆光栅可以检测出鼓轮旋转角度的变化,进而得到当前光纤支架的旋转角度,由此根据光纤支架的长度计算得到光纤的拉伸长度,光纤在加热源和光纤支架拉力的作用下,完成熔融拉锥运。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意框图。
附图中的各部件标注:1-计算机,2-DA输出卡,3-运动控制卡,4-电磁线圈,5-拉伸机构,6-圆光栅。
具体实施方式
如图1所示,本发明的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,包括计算机1,及与计算机1电连接的DA输出卡2和运动控制卡3,及与DA输出卡2通过电磁线圈4连接的拉伸机构5,及与拉伸机构5连接的圆光栅6;所述运动控制卡3与圆光栅6连接;所述拉伸机构5由鼓轮连接片、联动鼓轮、光纤支架及底座构成;所述圆光栅6其玻璃盘与联动鼓轮连接;所述联动鼓轮之间通过连接片连接。
所述拉伸机构5通过超薄弹片连接。
所述光纤支架上设置有永磁体。
本发明的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,计算机经DA输出卡控制输出电压,控制线圈中电流的大小,电流经通电线圈产生磁场,并与光纤支架上的永磁铁作用产生相互吸引的电磁力,由此光纤支架产生拉力,同时,由于两个鼓轮之间有两片连接片连接,因而两鼓轮在垂直面内的旋转运动过程中是联动的,圆光栅的玻璃盘和鼓轮连接在一起,圆光栅可以检测出鼓轮旋转角度的变化,进而得到当前光纤支架的旋转角度,由此根据光纤支架的长度计算得到光纤的拉伸长度,采用云杉素将光纤固定在光纤支架上,光纤在加热源和光纤支架拉力的作用下,完成熔融拉锥运。
上述实施例,仅是本发明的较佳实施方式,故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (3)
1.一种保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,其特征在于:包括计算机,及与计算机电连接的DA输出卡和运动控制卡,及与DA输出卡通过电磁线圈连接的拉伸机构,及与拉伸机构连接的圆光栅;所述运动控制卡与圆光栅连接;所述拉伸机构由鼓轮连接片、联动鼓轮、光纤支架及底座构成;所述圆光栅其玻璃盘与联动鼓轮连接;所述联动鼓轮之间通过连接片连接。
2.根据权利要求1所述的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,其特征在于:所述拉伸机构通过超薄弹片连接。
3.根据权利要求1所述的保偏光纤熔融拉锥拉力控制系统,其特征在于:所述光纤支架上设置有永磁体。
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Publications (1)
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CN114442231A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种长锥区的光纤拉锥装置 |
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2016
- 2016-11-01 CN CN201610967788.2A patent/CN108008485A/zh active Pending
Cited By (2)
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CN114442231A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种长锥区的光纤拉锥装置 |
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