CN113970294A - 光纤背向照明几何尺寸测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤几何尺寸测试技术领域，尤其涉及一种光纤背向照明几何尺寸测试装置，包括：光纤夹具，夹持被测光纤试样，并使被测光纤试样处于平直状态；照明光源，与被测光纤试样的一端端面相对设置；物镜，测试被测光纤试样的另一端端面并成像；摄像头，拍摄物镜的成像图像；以及控制器，与摄像头相连接。还涉及一种光纤背向照明几何尺寸测试方法，用光纤夹具夹持被测光纤试样，并使被测光纤试样处于平直状态，在被测光纤试样的一端设置照明光源，用物镜测试被测光纤试样的另一端端面并成像，由摄像头拍摄物镜的成像图像并输送给控制器，由控制器根据摄像头拍摄到的图像计算获得被测光纤试样的几何尺寸。测试精度更高、测试更加便捷。
Description
技术领域
本发明涉及光纤几何尺寸测试技术领域，尤其涉及一种光纤背向照明几何尺寸测试装置及一种光纤背向照明几何尺寸测试方法。
背景技术
随着网络的普及以及干线光缆网传输能力的不断提高，光纤接入网已成为光通信发展的重点之一，对光纤的质量检测也日益重要，而光纤的几何尺寸测试是光纤质量检测的重要测试内容之一。随着光纤技术的不断进步，光纤也向着特殊化、多样化发展，对光纤涂覆层、多模光纤和特种光纤的几何尺寸要求也逐渐提高，而目前的光纤几何尺寸测试方法都存在着各种缺陷，不能很好地测试光纤的内部结构，无法满足光纤涂覆层、多模光纤和特种光纤的几何尺寸测试要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种更加便捷、测试精度更高的光纤背向照明几何尺寸测试装置及方法，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种光纤背向照明几何尺寸测试装置，包括：光纤夹具，夹持被测光纤试样，并使被测光纤试样处于平直状态；照明光源，与被测光纤试样的一端端面相对设置；物镜，测试被测光纤试样的另一端端面并成像；摄像头，拍摄物镜的成像图像；以及控制器，与摄像头相连接。
优选地，还包括夹具底座，光纤夹具固定放置在夹具底座上。
优选地，被测光纤试样通过将被测光纤的被测端截断获得。
优选地，照明光源为LED光源。
优选地，被测光纤试样包括光纤纤芯、包覆光纤纤芯的光纤包层、包覆光纤包层的一次涂覆层和包覆一次涂覆层的二次涂覆层，光纤包层、一次涂覆层和二次涂覆层具有不同的折射率。
优选地，被测光纤试样包括光纤纤芯、光纤内部支撑以及包覆光纤纤芯和光纤内部支撑的光纤外层。
优选地，被测光纤试样包括多根光纤纤芯和包覆多根光纤纤芯的光纤外层。
本发明还提一种光纤背向照明几何尺寸测试方法，用光纤夹具夹持被测光纤试样，并使被测光纤试样处于平直状态，在被测光纤试样的一端设置照明光源，用物镜测试被测光纤试样的另一端端面并成像，由摄像头拍摄物镜的成像图像并输送给控制器，由控制器根据摄像头拍摄到的图像计算获得被测光纤试样的几何尺寸。
优选地，被测光纤试样通过将被测光纤的被测端截断获得。
优选地，照明光源采用LED光源。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
通过光纤夹具将被测光纤试样固定成平直状态，并在测光纤试样的一端设置照明光源进行背向照明，使得照明光源的光线能够通过被测光纤试样内部平直传导至被测光纤试样的另一端，被测光纤试样的另一端端面图像则通过物镜映射到摄像头上，因此能够在摄像头中清晰显示被测光纤试样的内部结构，显著提高测试精度，同时通过控制器对摄像头拍摄到的图像进行处理分析计算获得被测光纤试样的几何尺寸，使得测试更加便捷，并避免人工测试存在的误差。
附图说明
图1是本发明实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置的结构示意图。
图2是本发明实施例中，第一种被测光纤试样的端面图像。
图3是本发明实施例中，第二种被测光纤试样的端面图像。
图4是本发明实施例中，第三种被测光纤试样的端面图像。
其中，附图标记说明如下：
1 被测光纤试样
10 光纤纤芯
11 光纤包层
12 一次涂覆层
13 二次涂覆层
14 光纤内部支撑
15 光纤外层
2 光纤夹具
3 照明光源
4 物镜
5 摄像头
6 夹具底座
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本发明实施例提供一种光纤背向照明几何尺寸测试装置，本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置用于测试被测光纤试样1的几何尺寸。
本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置包括光纤夹具2、照明光源3、物镜4、摄像头5和控制器(图中未示出)。
其中，光纤夹具2夹持被测光纤试样1，并使被测光纤试样1处于平直状态。照明光源3与被测光纤试样1的一端端面相对设置，物镜4用于测试被测光纤试样1的另一端端面并成像，摄像头5拍摄物镜4的成像图像。控制器与摄像头5相连接。
使用时，被测光纤试样1通过光纤夹具2固定成平直状态，且测光纤试样1的一端端面(被测端端面)位于物镜4的视场内，测光纤试样1的另一端与照明光源3相对，点亮照明光源3，照明光源3的光线通过被测光纤试样1内部平直传导至被测光纤试样1的被测端端面，被测光纤试样1的被测端端面图像通过物镜4放大后映射到摄像头5上，摄像头5拍摄物镜4的成像图像并输送给控制器，控制器接收摄像头5拍摄到的图像并对接收到的图像进行图像处理分析，结合摄像头5的像素比例和像素与实际物理尺寸的比值，计算获得被测光纤试样1的几何尺寸，实现被测光纤试样1的几何尺寸测试。
本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置通过光纤夹具2将被测光纤试样1固定成平直状态，并在测光纤试样1的一端设置照明光源3进行背向照明，使得照明光源3的光线能够通过被测光纤试样1内部平直传导至被测光纤试样1的另一端，被测光纤试样1的另一端端面图像则通过物镜4映射到摄像头5上，因此能够在摄像头5中清晰显示被测光纤试样1的内部结构，显著提高测试精度，同时通过控制器对摄像头5拍摄到的图像进行处理分析计算获得被测光纤试样1的几何尺寸，使得测试更加便捷，并避免人工测试存在的误差。
参见图1，优选地，本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置还包括夹具底座6，光纤夹具2固定放置在夹具底座6上，由此，被测光纤试样1通过光纤夹具2固定在夹具底座6上，并处于平直状态。
本实施例中，优选地，被测光纤试样1通过将被测光纤的被测端截断获得，由此减小了光纤夹具2需夹持的被测光纤试样1的长度，使得被测光纤试样1能够在光纤夹具2的夹持固定下保持平直状态。
本实施例中，优选地，照明光源3可以为LED光源。
如图1所示，本发明实施例还提供一种光纤背向照明几何尺寸测试方法。本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试方法可以采用本实施例的上述光纤背向照明几何尺寸测试装置实现。
本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试方法为，用光纤夹具2夹持被测光纤试样1，并使被测光纤试样1处于平直状态，在被测光纤试样1的一端设置照明光源3，用物镜4测试被测光纤试样1的另一端端面并成像，由摄像头5拍摄物镜4的成像图像并输送给控制器，由控制器根据摄像头5拍摄到的图像计算获得被测光纤试样1的几何尺寸。
具体为，被测光纤试样1通过光纤夹具2固定成平直状态，且测光纤试样1的一端端面(被测端端面)位于物镜4的视场内，测光纤试样1的另一端与照明光源3相对，点亮照明光源3，照明光源3的光线通过被测光纤试样1内部平直传导至被测光纤试样1的被测端端面，被测光纤试样1的被测端端面图像通过物镜4放大后映射到摄像头5上，摄像头5拍摄物镜4的成像图像并输送给控制器，控制器接收摄像头5拍摄到的图像并对接收到的图像进行图像处理分析，结合摄像头5的像素比例和像素与实际物理尺寸的比值，计算获得被测光纤试样1的几何尺寸，实现被测光纤试样1的几何尺寸测试。
本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试方法，通过光纤夹具2将被测光纤试样1固定成平直状态，并在测光纤试样1的一端设置照明光源3进行背向照明，使得照明光源3的光线能够通过被测光纤试样1内部平直传导至被测光纤试样1的另一端，被测光纤试样1的另一端端面图像则通过物镜4映射到摄像头5上，因此能够在摄像头5中清晰显示被测光纤试样1的内部结构，显著提高测试精度，同时通过控制器对摄像头5拍摄到的图像进行处理分析计算获得被测光纤试样1的几何尺寸，使得测试更加便捷，并避免人工测试存在的误差。
优选地，被测光纤试样1通过将被测光纤的被测端截断获得，由此减小了光纤夹具2需夹持的被测光纤试样1的长度，使得被测光纤试样1能够在光纤夹具2的夹持固定下保持平直状态。
优选地，照明光源3采用LED光源。
本实施例的光纤背向照明几何尺寸测试装置和光纤背向照明几何尺寸测试方法能够适用于多种光纤结构。
例如，参见图2，第一种被测光纤试样1结构可以包括光纤纤芯10、包覆光纤纤芯10的光纤包层11、包覆光纤包层11的一次涂覆层12和包覆一次涂覆层12的二次涂覆层13，光纤包层11、一次涂覆层12和二次涂覆层13具有不同的折射率，在照明光源3提供的平行光线的照射下，在摄像头5拍摄到的图像中显示为清晰的亮暗不一致的圆环，因此控制器可以根据不用明暗的区域分辨并计算各层的几何尺寸。
参见图3，第二种被测光纤试样1结构可以包括光纤纤芯10、光纤内部支撑14以及包覆光纤纤芯10和光纤内部支撑14的光纤外层15。在照明光源3提供的平行光线的照射下，在摄像头5拍摄到的图像中能够清晰显示光纤外层15内的光纤纤芯10和光纤内部支撑14结构轮廓，使得控制器可以准确分辨并计算被测光纤试样1内部结构和整体结构几何尺寸。
参见图4，第三种被测光纤试样1结构可以包括多根光纤纤芯10和包覆多根光纤纤芯10的光纤外层15。在照明光源3提供的平行光线的照射下，在摄像头5拍摄到的图像中能够清晰显示光纤外层15内的每根光纤纤芯10，使得控制器可以准确分辨并计算被测光纤试样1内部结构和整体结构几何尺寸。
需要说明的是，本实施例的中的控制器的形式并不局限，可以采用现有的控制器，如PLC控制器或单片机，而控制器进行图像处理分析和计算的技术为本领域技术人员能够实现的现有技术，本文不予赘述。
本实施例中，光纤夹具2的具体结构形式并不局限，可以采用现有技术中的能够实现将被测光纤试样1夹持的固定的夹具。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，包括：
光纤夹具，夹持被测光纤试样，并使所述被测光纤试样处于平直状态；
照明光源，与所述被测光纤试样的一端端面相对设置；
物镜，测试所述被测光纤试样的另一端端面并成像；
摄像头，拍摄所述物镜的成像图像；以及
控制器，与所述摄像头相连接。
2.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，还包括夹具底座，所述光纤夹具固定放置在所述夹具底座上。
3.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，所述被测光纤试样通过将被测光纤的被测端截断获得。
4.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，所述照明光源为LED光源。
5.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，所述被测光纤试样包括光纤纤芯、包覆所述光纤纤芯的光纤包层、包覆所述光纤包层的一次涂覆层和包覆所述一次涂覆层的二次涂覆层，所述光纤包层、所述一次涂覆层和所述二次涂覆层具有不同的折射率。
6.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，所述被测光纤试样包括光纤纤芯、光纤内部支撑以及包覆所述光纤纤芯和所述光纤内部支撑的光纤外层。
7.根据权利要求1所述的光纤背向照明几何尺寸测试装置，其特征在于，所述被测光纤试样包括多根光纤纤芯和包覆所述多根光纤纤芯的光纤外层。
8.一种光纤背向照明几何尺寸测试方法，其特征在于，用光纤夹具夹持被测光纤试样，并使所述被测光纤试样处于平直状态，在所述被测光纤试样的一端设置照明光源，用物镜测试所述被测光纤试样的另一端端面并成像，由摄像头拍摄所述物镜的成像图像并输送给控制器，由所述控制器根据所述摄像头拍摄到的图像计算获得所述被测光纤试样的几何尺寸。
9.根据权利要求8所述的光纤背向照明几何尺寸测试方法，其特征在于，所述被测光纤试样通过将被测光纤的被测端截断获得。
10.根据权利要求8所述的光纤背向照明几何尺寸测试方法，其特征在于，所述照明光源采用LED光源。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN1493846A (zh) * | 2002-11-01 | 2004-05-05 | 中国科学技术大学 | 聚合物光纤特性参数测试仪及其测试方法 |
| CN110672303A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 基于环形led照明的光纤端面几何参数测量装置及方法 |
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- 2021-11-30 CN CN202111443686.8A patent/CN113970294A/zh active Pending
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