CN116698872A - 一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法，包括显微镜，显微镜的载物台上设置有角度滑台，角度滑台的偏心位置设置有光纤旋转夹具；根据光纤端面中各个面之间的夹角，使用角度滑台上的旋转夹具调整光纤沿轴向转动，并使用角度滑台调整光纤沿一个面转动；从而使透镜光纤端面的各个面在显微镜镜头下保持水平，显微镜逐个进行端面检测。本发明通过角位移台与旋转夹具的结合可以更便捷地观察清楚透镜光纤端面，相对于现在的端面检测平台不断调焦才能看清各个面的方式更准确。
Description
技术领域
本发明涉及光纤检测技术领域，尤其涉及一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法。
背景技术
在光纤通信领域，根据激光器光束模式的不同，耦合用的透镜光纤也有不同形状，包括圆柱透镜型和球透镜型，其中用于光放大的半导体激光器模块用透镜光纤即为圆柱型透镜光纤，主要用途包括激光加工，医疗等。圆柱透镜型我们也称楔形透镜光纤，包括有双斜面和四斜面型，楔形透镜光纤还分为正楔形和斜楔形。双斜面正楔形与双斜面斜楔形透镜光纤包括倒角面均有四个面，只不过斜楔形透镜光纤柱面与光纤垂直方向有斜八度角。透镜光纤作为光路耦合器件，封装时对其端面洁净度要求较高，所以在透镜光纤研磨成形后需要做端面洁净度检查，需要在高倍镜头下检测其各个面，包括两个斜面与一个倒角面及柱面。
现有端面检测技术主要是采用相机与手动旋转光纤夹具来观察透镜光纤端面，检测时需要手动旋转光纤，来依次检测透镜光纤的多个面，由于镜头的景深问题，斜面在镜头下还需要实时调焦才能观测一个完整的端面，调焦检测整个斜面，相当于把一个面分层多个点位来检测，容易对端面划痕或其他脏污判断不清楚。为此，我们提出一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法，可以使得透镜光纤四个面以平面依次被检测，不用再考虑由于镜头景深限制而导致斜面检测的不便，解决了现有技术在依次检测透镜光纤的多个面时，由于镜头的景深限制，斜面在镜头下还需要实时调焦才能观测一个完整的端面，检测效率低，且容易对端面划痕或其他脏污判断不清楚的问题。
本发明提供如下技术方案：一种楔形透镜光纤端面检测装置，包括显微镜，所述显微镜的载物台上设置有角度滑台，所述角度滑台通过L型夹板连接光纤旋转夹具完成偏心转动；
所述光纤旋转夹具用于固定光纤，并带动光纤沿轴线360°旋转；
所述角度滑台用于带动光纤旋转夹具及光纤整体在XZ面左右转动调整，切换光纤的各个斜面，所述显微镜用于检测光纤旋转和调节角度前后的各个斜面。
优选的，所述角度滑台形成XZ旋转面，所述光纤旋转夹具的旋转轴及光纤垂直于角度滑台，形成Z轴；
所述角度滑台用于沿XZ面旋转，所述光纤旋转夹具用于使得光纤沿光纤轴向旋转。
优选的，所述显微镜的显微镜镜头位于Z轴方向上并对准光纤端面。
一种楔形透镜光纤端面检测方法，包括如下步骤：
根据光纤端面中各个面之间的夹角，通过角度滑台上的光纤旋转夹具调整光纤沿光纤轴向旋转；
通过载物台上的角度滑台调整光纤沿XZ面转动；
使光纤端面中的各个面在显微镜镜头下保持水平，显微镜逐个进行端面检测。
优选的，所述角度滑台旋转后产生的端面水平位移通过载物台位移调节。
优选的，所述角度滑台旋转后产生的端面Z轴位移位于显微镜的焦距调节限位内。
本发明提供了一种楔形透镜光纤端面检测装置及方法，光纤旋转夹具与角位移台使用L型夹板转接，如此透镜光纤可转动360°，各个端面转动至合适位置后，角位移台可将各个面依次转动至垂直于镜头轴向，由此，各个面在镜头下呈水平态，更容易检测其端面脏污。角位移台与旋转夹具的结合可以更便捷地观察清楚光纤端面，相对于现在的端面检测平台不断调焦才能看清各个面的方式更准确。旋转光纤夹具与角位移台的组合，使得检测透镜光纤端面更精准，更容易观察各个面的脏污情况，包括划痕、麻点等，检测效率更高。
附图说明
图1为本发明端面检测装置结构示意图；
图2为本发明实施例透镜光纤立体示意图；
图3为本发明实施例光纤垂直截面图；
图4为本发明实施例光纤水平截面一；
图5为本发明实施例光纤水平截面二；
图6为本发明实施例光纤端面标注图。
图中：1、显微镜；2、载物台；3、角度滑台；4、光纤旋转夹具；5、光纤；6、显微镜镜头；7、L型夹板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种楔形透镜光纤端面检测装置，包括显微镜1，显微镜1的载物台2上设置有角度滑台3，角度滑台3的偏心位置通过转接L型夹板7设有光纤旋转夹具4；光纤旋转夹具4采用电机或其他驱动机构，并利用传感器检测光纤旋转角度。
光纤旋转夹具4用于固定光纤5，并带动光纤5沿光纤轴线旋转；
角度滑台3用于带动光纤旋转夹具4及光纤5整体沿其中心支座左右转动调整角度，切换光纤5斜面，显微镜1用于检测光纤5旋转和调节角度前后的各个斜面。角度滑台3可采用电动角位移台，可左右角度转动调节，目的在于将光纤端面的各个面转至水平状态。
在显微镜1的载物台2上使用角度滑台3与光纤旋转夹具4，旋转夹具可以360°旋转透镜光纤5，通过旋转夹具可以使得透镜光纤5不同端面旋转至合适位置，面的垂线在角位移台的转动面xz面，然后通过角位移台转动斜面相应角度即可将各个面在镜头下保持水平做端面检测。
在另一实施例中，光纤旋转夹具4的旋转轴及光纤5垂直于角度滑台3，形成Z轴；
角度滑台3用于沿XZ面旋转，光纤旋转夹具4用于带动光纤5沿光纤轴向旋转。方便根据光纤5端面各个面之间的夹角，对光纤5进行旋转和角度调整，最终将各个面在镜头下保持水平做端面检测。
在另一实施例中，显微镜1的显微镜镜头6位于Z轴上并对准光纤5端面。显微镜镜头6可以直接进行光纤5端面检测，光纤5旋转和角度调整后，也方便进行下一个面的检测。
在另一实施例中，还包括夹板7，光纤旋转夹具4通过夹板7固定在角度滑台3上。夹具固定在L型的夹板7的一侧，L型的夹板7另一端固定在角度滑台3上。
一种楔形透镜光纤端面检测方法，包括如下步骤：
根据光纤5端面中各个面之间的夹角，通过载物台2上的角度滑台3调整光纤5沿XZ面转动；通过角度滑台3上的光纤旋转夹具4调整光纤5沿光纤轴向旋转；使光纤5端面中的各个面在显微镜镜头6下保持水平，显微镜1逐个进行端面检测。
在另一实施例中，角度滑台3旋转后产生的端面水平位移通过载物台2位移调节。本实施例采用金相显微镜，载物台2一般自带xy位移功能，行程25*25mm一般均可实现。
在另一实施例中，角度滑台3旋转后产生的端面Z轴位移位于显微镜1的焦距调节限位内。透镜光纤5根据客户要求的两个斜面夹角不同，面需要转动的角度不一样，一般两个楔面夹角90°，光纤5垂直放置检测，125um直径透镜光纤5沿光纤轴向旋转360°后位移变化是不会超出焦距调节限位与水平位移限位的。
各个面旋转至水平后，透镜光纤5高度和水平方向会有微小位移，而载物台2是自带xy平面位移调节旋钮的，另外高度需要微调显微镜1焦距调节旋钮即可，不同于以前对端面检测实时调焦看清一个斜面，现在是平面检测调整至焦距位置即可观测完整的面。
实施例：
光纤斜面为b和c，倒角面为a，柱面为d，因为柱面d与光纤竖轴有八度夹角，所以称斜楔型透镜光纤。光纤垂直于水平面，夹持在旋转夹具中间，置在显微镜镜头正下方进行端面检测。透镜光纤双斜面b与c对称，夹角一般为90°，倒角与光纤水平轴夹角一般为45°。以d柱面轴为基准，柱面轴在y轴方向，如图2放置在显微镜下，在检测斜面b和c时，只需要角位移台在xz平面转45°与-45°即可观察清楚两个斜面；旋转夹具转90°或-90°，然后角位移台再转45°或-45°即可观察倒角面a；同样地，旋转夹具转90°或-90°，再转8°或-8°即可观察柱面d。如图3-6所示。
楔形透镜光纤的双斜面或四斜面在做端面洁净度检测时，需要转动光纤，使不同的斜面在显微镜或相机下可分辨划痕、脏污等。现有检测多采用相机或显微镜与旋转光纤夹具组合来观察透镜光纤端面，光纤垂直放置，当放大倍数足够大时，由于相机或显微镜的景深问题，与水平呈一定角度的斜面需实时调焦才能观测完整，相当于把一个面分成多个面检测，容易对端面划痕或其他脏污判断不清楚。本发明的一种显微镜下高效端面检测透镜光纤的夹具，与显微镜一体的装置，可以使得透镜光纤四个面以平面依次被检测，不用再考虑由于镜头景深问题而导致斜面检测的不便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种楔形透镜光纤端面检测装置，其特征在于：包括显微镜(1)，所述显微镜(1)的载物台(2)上设置有角度滑台(3)，所述角度滑台(3)通过L型夹板(7)连接光纤旋转夹具(4)完成偏心转动；
所述光纤旋转夹具(4)用于固定光纤(5)，并带动光纤(5)沿轴线360°旋转；
所述角度滑台(3)用于带动光纤旋转夹具(4)及光纤(5)整体在XZ面左右转动调整，切换光纤(5)的各个斜面，所述显微镜(1)用于检测光纤(5)旋转和调节角度前后的各个斜面。
2.根据权利要求1所述的一种楔形透镜光纤端面检测装置，其特征在于：所述角度滑台(3)形成XZ旋转面，所述光纤旋转夹具(4)的旋转轴及光纤(5)垂直于角度滑台(3)，形成Z轴；
所述角度滑台(3)用于沿XZ面旋转，所述光纤旋转夹具(4)用于使得光纤(5)沿光纤轴向旋转。
3.根据权利要求2所述的一种楔形透镜光纤端面检测装置，其特征在于：所述显微镜(1)的显微镜镜头(6)位于Z轴方向上并对准光纤(5)端面。
4.一种楔形透镜光纤端面检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
根据光纤端面中各个面之间的夹角，通过角度滑台上的光纤旋转夹具调整光纤沿光纤轴向旋转；
通过载物台上的角度滑台调整光纤沿XZ面转动；
使光纤端面中的各个面在显微镜镜头下保持水平，显微镜逐个进行端面检测。
5.根据权利要求4所述的一种楔形透镜光纤端面检测方法，其特征在于：所述角度滑台旋转后产生的端面水平位移通过载物台位移调节。
6.根据权利要求4所述的一种楔形透镜光纤端面检测方法，其特征在于：所述角度滑台旋转后产生的端面Z轴位移位于显微镜的焦距调节限位内。
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