CN108507483A - 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置 - Google Patents

一种大尺寸光纤预制棒的测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108507483A
CN108507483A CN201810272741.3A CN201810272741A CN108507483A CN 108507483 A CN108507483 A CN 108507483A CN 201810272741 A CN201810272741 A CN 201810272741A CN 108507483 A CN108507483 A CN 108507483A
Authority
CN
China
Prior art keywords
position sensor
photoelectrical position
optical fiber
light transmission
transmission container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810272741.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108507483B (zh
Inventor
茅昕
舒健
陶金金
刘晓光
王志勇
胡肖
周建良
曹蓓蓓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Original Assignee
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd filed Critical Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority to CN201810272741.3A priority Critical patent/CN108507483B/zh
Publication of CN108507483A publication Critical patent/CN108507483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108507483B publication Critical patent/CN108507483B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/30—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides
    • G01M11/33—Testing of optical devices, constituted by fibre optics or optical waveguides with a light emitter being disposed at one fibre or waveguide end-face, and a light receiver at the other end-face

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种大尺寸光纤预制棒的测量装置，包括透光容器和匹配油，在透光容器外一侧安设有扫描激光光源，扫描激光光源与水平位移装置相连，在透光容器的另一侧对应扫描激光光源安设有光电位置传感器，其特征在于所述的光电位置传感器包括能绕水平轴线转动的多面柱体，在多面柱体上的至少两个柱面上安设有光电位置传感器件，所述的光电位置传感器件每个柱面上安设一块，所有光电位置传感器件沿轴线方向前后衔接排列布设，且相邻柱面安设的光电位置传感器件前后衔接。本发明结构设置合理简便，不仅测量直径大，而且制作成本低，实现了采用小尺寸光电位置传感器件对更大直径光纤预制棒进行折射率剖面以及芯、包层直径等几何参数的测量功能。

Description

一种大尺寸光纤预制棒的测量装置
技术领域
本发明涉及一种大尺寸光纤预制棒的测量装置，用于对光纤预制棒的折射率剖面以及芯、包层直径等几何参数进行测量的装置，属于光纤检测装置技术领域。
背景技术
光纤是现代数据通信的主要载体，光纤制备行业从成本和生产效率的角度考虑，倾向于制备直径更大的光纤预制棒。对光纤预制棒折射率剖面以及芯、包层直径等几何参数的测量是一个重要的质量控制环节。目前这种测量以基于光学的非接触式测量为主，其中会用到光电位置传感器。光电位置传感器的工作原理是以数字量或模拟量的方式输出入射激光束在探测器上的位置坐标。通过激光器对预制棒横截面进行扫描，并记录投射之后的激光光斑位置，可以通过斯涅耳定律计算出扫描位置的折射率以及半径。
随着预制棒直径的增加，激光器扫描的行程以及光电位置传感器所需要覆盖的光斑位移长度也要相应的增加，用于传感的光电位置传感器的尺寸也必须相应加大。而由于半导体工艺的原因，大尺寸的感光位置传感元件通常价格较贵，这将大大增加大尺寸光纤预制棒的测量装置成本。且在传感边缘区域（探测器有效长度两侧的1/4~1/6）由于光学系统的像差和电路噪声的影响，探测器会出现位置误差增加以及输出线性度劣化等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种大尺寸光纤预制棒的测量装置，它不仅测量直径大，而且制作成本低。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有透光容器，透光容器中盛装有匹配油，在透光容器外一侧安设有扫描激光光源，扫描激光光源与水平位移装置相连，在透光容器的另一侧对应扫描激光光源安设有光电位置传感器，其特征在于所述的光电位置传感器包括能绕水平轴线转动的多面柱体，在多面柱体上的至少两个柱面上安设有光电位置传感器件，所述的光电位置传感器件每个柱面上安设一块，所有光电位置传感器件沿轴线方向前后衔接排列布设，且相邻柱面安设的光电位置传感器件前后衔接。
按上述方案，所述的光电位置传感器件为模拟或数字信号输出的一维或二维光电位置传感器件。
按上述方案，所述的多面柱体为等边多面柱体，所述的等边多面柱体为3~8个柱面。
按上述方案，所述的多面柱体与水平转动机构相连。
按上述方案，所述的光电位置传感器件沿轴线前后衔接排列为每块光电位置传感器件的有效传感长度的无隙紧密衔接排列，所述的一块电位置传感器件的有效传感长度为15~35mm。
按上述方案，所述的扫描激光光源水平位移的起始点对应于沿轴线布设的最前光电位置传感器件传感起始点，光电位置传感器件的有效传感长度的总和大于或等于被测光纤预制棒的直径。
按上述方案，所述的透光容器为矩形截面透光容器，顶部开口，由纯二氧化硅制成，所述的匹配油折射率与纯二氧化硅玻璃的折射率相同或相近。
按上述方案，在所述透光容器的中部上方设置有光纤预制棒夹持装置。
按上述方案，所述的扫描激光光源发射的激光光束的波长为632nm，光电位置传感器接收透过透光容器的激光光束信号并加以记录。
本发明的使用过程为：将夹持的光纤预制棒放入盛装有匹配油的透光容器，在测量过程中，扫描激光光源在水平轨道上移动，在光纤预制棒的一侧边界沿水平面进行扫描，扫描至光纤预制棒另一侧边界结束，返回原点。在扫描过程中，透射以及折射后的出射激光束作用于光电位置传感器件的表面，光电位置传感器将光斑位置信号转化为数字或模拟信号。当最前第一块光电位置传感器件达到线性量程极限时，多面柱体旋转至下一个柱面，将第二块安装位置紧密衔接的光电位置传感器件旋转到工作面，当第二块量程结束时再延续至第三块，并再往后延续，直至测量完毕，从而延续覆盖出射激光光束的移动路径，实现测量装置量程的增大。
本发明的有益效果为：1、通过安设能绕水平轴线转动的多面柱体，在多面柱体上的柱面上安设多块可前后衔接的小尺寸光电位置传感器件，形成多面柱体上的光电位置传感器阵列，扩展了光纤预制棒测量装置对大角度透射和折射激光束的接收探测能力，从而实现了采用小尺寸光电位置传感器件对更大直径光纤预制棒进行折射率剖面以及芯、包层直径等几何参数的测量功能，解决了现有的光电位置传感器件量程不够大不能满足大尺寸预制棒测量的问题。2、本发明结构设置合理简便，不仅测量直径大，而且制作成本低。3、本发明的光电位置传感器件沿轴线前后衔接排列，使得每块光电位置传感器件的有效传感长度无隙紧密衔接排列，扫面斑点均位于光电位置传感器件达到的线性量程极限内，因而测量精度高，误差小。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明一个实施例中光电位置传感器的立体图。
图4为本发明一个实施例中光电位置传感器的平面展开图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
包括有透光容器2，所述的透光容器为矩形截面透光容器，顶部开口，由纯二氧化硅制成，透光容器中盛装有匹配油3，匹配油可为硅油，所述的匹配油折射率与纯二氧化硅玻璃的折射率相同或相近。在所述透光容器的中部上方设置有光纤预制棒夹持装置。在透光容器外一侧安设有扫描激光光源1，扫描激光光源与水平位移装置相连，能将扫描激光光源沿水平方向往复移动，对放置在透光容器匹配油中的光纤预制棒4进行激光扫描。在透光容器的另一侧对应扫描激光光源安设有光电位置传感器5，所述的光电位置传感器包括能绕水平轴线转动的多面柱体31，所述的多面柱体为等边三角形柱体，在等边三角形柱体的三个柱面上分别安设有光电位置传感器件，光电位置传感器件每个柱面上安设一块，所有光电位置传感器件沿轴线方向前后衔接排列布设，且相邻柱面安设的光电位置传感器件前后衔接，所述的光电位置传感器件为模拟或数字信号输出的一维或二维光电位置传感器件。沿轴线前后衔接排列为每块光电位置传感器件的有效传感长度沿轴线方向的无隙紧密衔接排列，其中第一块光电位置传感器件33的有效传感长度43为l1,第二块光电位置传感器件32的有效传感长度42为l2，第三块光电位置传感器件34的有效传感长度44为l3，所述的一块电位置传感器件的有效传感长度为35 mm。光电位置传感器件的有效传感长度的总和L=l1+l2+l3。所述的扫描激光光源水平位移的起始点对应于沿轴线布设的最前光电位置传感器件传感起始点。所述的扫描激光光源发射的激光光束的波长为632nm，光电位置传感器接收透过透光容器的激光光束信号并加以记录。

Claims (9)

1.一种大尺寸光纤预制棒的测量装置，包括有透光容器，透光容器中盛装有匹配油，在透光容器外一侧安设有扫描激光光源，扫描激光光源与水平位移装置相连，在透光容器的另一侧对应扫描激光光源安设有光电位置传感器，其特征在于所述的光电位置传感器包括能绕水平轴线转动的多面柱体，在多面柱体上的至少两个柱面上安设有光电位置传感器件，所述的光电位置传感器件每个柱面上安设一块，所有光电位置传感器件沿轴线方向前后衔接排列布设，且相邻柱面安设的光电位置传感器件前后衔接。
2.按权利要求1所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的光电位置传感器件为模拟或数字信号输出的一维或二维光电位置传感器件。
3.按权利要求1或2所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的多面柱体为等边多面柱体，所述的等边多面柱体为3~8个柱面。
4.按权利要求1或2所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的多面柱体与水平转动机构相连。
5.按权利要求4所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的光电位置传感器件沿轴线前后衔接排列为每块光电位置传感器件的有效传感长度的无隙紧密衔接排列，所述的一块电位置传感器件的有效传感长度为15~35mm。
6.按权利要求5所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的扫描激光光源水平位移的起始点对应于沿轴线布设的最前光电位置传感器件传感起始点，光电位置传感器件的有效传感长度的总和大于或等于被测光纤预制棒的直径。
7.按权利要求1或2所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的透光容器为矩形截面透光容器，顶部开口，由纯二氧化硅制成，所述的匹配油折射率与纯二氧化硅玻璃的折射率相同或相近。
8.按权利要求1或2所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于在所述透光容器的中部上方设置有光纤预制棒夹持装置。
9.按权利要求1或2所述的大尺寸光纤预制棒的测量装置，其特征在于所述的扫描激光光源发射的激光光束的波长为632nm，光电位置传感器接收透过透光容器的激光光束信号并加以记录。
CN201810272741.3A 2018-03-29 2018-03-29 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置 Active CN108507483B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810272741.3A CN108507483B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810272741.3A CN108507483B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108507483A true CN108507483A (zh) 2018-09-07
CN108507483B CN108507483B (zh) 2020-01-14

Family

ID=63379466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810272741.3A Active CN108507483B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108507483B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109307586A (zh) * 2018-11-02 2019-02-05 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒测量装置的校准方法
CN110068278A (zh) * 2019-04-22 2019-07-30 南京理工大学 基于fpga的非接触式光纤预制棒尺寸实时测量系统及方法
CN111156911A (zh) * 2019-08-12 2020-05-15 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤涂覆层直径测量系统和测试方法
CN111443061A (zh) * 2020-01-10 2020-07-24 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒自动检测设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493866A (zh) * 2002-10-07 2004-05-05 佐佐木一正 透明体的折射率分布测定方法及测定装置
JP3689232B2 (ja) * 1997-10-27 2005-08-31 ペンタックス株式会社 光情報記録再生ヘッド
CN101021432A (zh) * 2007-03-16 2007-08-22 重庆大学 基于复合光纤装置的多参数检测仪
CN101788276A (zh) * 2010-03-18 2010-07-28 长飞光纤光缆有限公司 一种测量光纤预制棒芯包同心度偏差方位的方法
CN202947696U (zh) * 2012-10-09 2013-05-22 中天科技精密材料有限公司 一种大直径光纤预制棒偏心率测试设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3689232B2 (ja) * 1997-10-27 2005-08-31 ペンタックス株式会社 光情報記録再生ヘッド
CN1493866A (zh) * 2002-10-07 2004-05-05 佐佐木一正 透明体的折射率分布测定方法及测定装置
CN101021432A (zh) * 2007-03-16 2007-08-22 重庆大学 基于复合光纤装置的多参数检测仪
CN101788276A (zh) * 2010-03-18 2010-07-28 长飞光纤光缆有限公司 一种测量光纤预制棒芯包同心度偏差方位的方法
CN202947696U (zh) * 2012-10-09 2013-05-22 中天科技精密材料有限公司 一种大直径光纤预制棒偏心率测试设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109307586A (zh) * 2018-11-02 2019-02-05 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒测量装置的校准方法
CN110068278A (zh) * 2019-04-22 2019-07-30 南京理工大学 基于fpga的非接触式光纤预制棒尺寸实时测量系统及方法
CN111156911A (zh) * 2019-08-12 2020-05-15 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤涂覆层直径测量系统和测试方法
CN111443061A (zh) * 2020-01-10 2020-07-24 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒自动检测设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN108507483B (zh) 2020-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108507483A (zh) 一种大尺寸光纤预制棒的测量装置
JP2977863B2 (ja) ２つのファイバ端部のアライメント方法および装置
CN100345013C (zh) 含有光波导内嵌入式倾斜布拉格光栅的装置及光处理方法
CN1183548A (zh) 用分布式传感器探测和/或测量物理量的方法
US4227806A (en) Methods for non-destructively determining parameters of an optical fiber preform
CN1602421A (zh) 点格栅阵列成像系统
CN108252288A (zh) 一种基于ofdr技术的深基坑变形分布式监测系统
CN101832946A (zh) 用于检验风能设备的转子叶片的制造质量的方法和设备
CN100582750C (zh) 用于固体、液体或气体介质的ir光谱分析的设备
CN109855552A (zh) 一种双向非接触式线径测量仪及方法
CN109078858A (zh) 高精度Angel型龙虾眼光纤检测装置、检测方法与分拣系统
JP2016102689A (ja) 光ファイバの曲げ形状測定装置及びその曲げ形状測定方法
CN102519373A (zh) 一种实时测量生丝细度的方法及其装置
CN111006604A (zh) 高精度分布式隧道裂缝监测系统及方法
CN102735220B (zh) 长焦距、大视场相机焦面装调方法
CN104374515A (zh) 一种反射型光纤压力传感器探头中光纤束的布置结构
CN102721529A (zh) 大口径反射光学元件高反射率扫描测量多波长集成方法
CN104792733B (zh) 一种快速定标模块及应用
EP3904897A8 (en) Parallelized magnetic sensing of samples using solid-state spin systems
KR101505037B1 (ko) 광 브래그 격자를 이용한 다성분 반력계 및 반력 계측 방법
CN102003950A (zh) 一种测量光波阵列面或光学反射面表面平坦度的装置及其测量方法
CN1603868A (zh) 光束诊断装置和方法
CN109307586A (zh) 一种光纤预制棒测量装置的校准方法
CN205784885U (zh) 自校准双向扫描式射箭自动报靶系统
Conde et al. Refractive index profile and geometry measurements in multicore fibres

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant