CN212458280U - 一种光纤阵列纤芯距测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤阵列纤芯距测量系统，其包括工控机、及均与所述工控机电性连接的光源、光源驱控器，三维运动平台、六维运动平台、光斑分析仪；所述六维运动平台安装有待测光纤阵列；且在工控机驱控下可于X、Y、Z方向转动或移动运动；所述光源驱控器位于光源的出光方向和待测光纤阵列的入光方向之间，用于将光源发射的光线传导至待测光线阵列进行单路通光；所述光斑分析仪安装于所述三维运动平台，且所述三维运动平台在工控机驱控下可于X、Y、Z三维方向移动，以使所述光斑分析仪的入光面朝向所述待测光纤阵列的出光方向。本实用新型使得光纤阵列纤芯距测量更为便捷，准确。

Description

一种光纤阵列纤芯距测量系统

技术领域

本实用新型涉及光纤传像领域，具体提供一种光纤阵列纤芯距测量系统。

背景技术

光纤阵列由于通过光纤传像，具有能够柔性传像、重量轻、使用空间自由度大等优点，被广泛应用于光通信、医学、军事等领域，并且，随着通信、军用等领域对光纤阵列光束数量需求越来越多，二维光纤阵列的研制迫在眉睫，同时，对于光纤阵列间距的检测也变得尤其重要，目前，国内外能够实现光纤阵列纤芯间距检测的装备主要有：日本的型号为CORE-PITCH PRO的高精度的检测系统，检测精度为20nm；美国Moritex Inc公司研制的非接触自动测量系统，纤芯间距检测精度在50nm。但测量较为繁琐，且设备成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种光纤阵列纤芯距测量系统，使得测量更为便捷，准确。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光纤阵列纤芯距测量系统，包括工控机、及均与所述工控机电性连接的光源、光源驱控器，三维运动平台、六维运动平台、光斑分析仪；

所述六维运动平台安装有待测光纤阵列；且在工控机驱控下可于X、Y、Z方向转动或移动运动；

所述光源驱控器位于光源的出光方向和待测光纤阵列的入光方向之间，用于将光源发射的光线传导至待测光线阵列进行单路通光；

所述光斑分析仪安装于所述三维运动平台，且所述三维运动平台在工控机驱控下可于X、Y、Z三维方向移动，以使所述光斑分析仪的入光面朝向所述待测光纤阵列的出光方向。

可选地，光源驱控器为光分路器，用于将光源发射的光线分成多路，分别接入待测光纤阵列的光线入光端。

可选地，六维运动平台末端设有安装法兰，安装法兰上安装有待测光纤阵列夹具，用于供待测光纤阵列安装。

可选地，光斑分析仪或所述工控机两者之一还电性连接有显示器，从所述待测光纤阵列传导的光线，通过所述光斑分析仪的入光面射入，并形成稳定光斑，所述光斑分析仪记录第一光斑坐标并于所述显示器显示供用户观测。

可选地，工控机包括存储模块、控制模块、处理模块及驱控模块；

所述存储模块用于存储第一光斑坐标信息和预存计算机可读程序信息；

所述控制模块用于接收用户录入或输入的指令信息；

所述处理模块用于将第一光斑坐标信息处理传导至显示器显示，且用于将控制模块获取的指令信息传输至驱控模块；

所述驱控模块根据指令信息驱动三维运动平台和六维运动平台运动；

可选地，光斑分析仪的入光面和待测光纤阵列的出光方向之间的连线为所述三维运动平台的X轴运动方向；

所述计算机可读程序信息包括驱控所述三维运动平台沿X轴方向远离所述待测光纤阵列移动预设距离的第一预设指令信息；

所述驱控模块获取所述第一预设指令信息驱动所述三维运动平台执行相应操作信息，并记录此时的第二光斑坐标信息。

本实用新型光纤阵列纤芯距测量系统测量的过程，包括以下步骤：

1、首先启动工控机等设备的开关及软件，检查设备都处于正常工作状态。

2、光束垂直于检测面校准：打开光源，在光斑分析仪上检测到稳定光斑后，记录第一光斑坐标，通过工控机驱动调整三维调节架的X轴，使光斑分析仪向后移动10mm，记录第二光斑坐标，并通过工控机计算出坐标1、2之间的间距；进一步通过反三角函数算出激光与调节架X轴之间的夹角θ，合格要求：θ<2°

3、光斑间距校准：使用标准件，测量出对应通道的core-pitch值，并对应标准件的真实值，在校准项内填入测量值-真实值。校准完毕后，可正常测量产品，通过测量结果加上校准项内的补偿值，得出最终测量值。

本实用新型技术方案的光纤阵列纤芯距测量系统，通过工控机连接有六维运动平台、三维运动平台，进一步将光斑分析仪安装于所述三维运动平台上，将待测光纤阵列安装于六维运动平台上，通过工控机根据用户输入的指令，驱动三维运动平台和六维运动平台自动调节对准，操控简单，摒弃了以往的白光入射+CCD显微镜测量的方式；采用光斑分析设备便捷测量波导出光位置，具有测量方法更加便捷、准确的优势。同时，可通过三维运动平台驱动光斑分析仪沿X轴平移，记录两位置形成光斑之间的间距，再通过反三角函数核算夹角θ，确保光束垂直于检测面，同时通过测量标准件对应通道的core-pitch可计算出补偿值，有效提升测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为光纤阵列纤芯距测量系统示意图。

附图标号说明：

100-光纤阵列纤芯距测量系统；10-光源；20-光源驱控器；30-六维运动平台；40-夹具；50-三维运动平台；60-光斑分析仪；70-待测光纤阵列；80-工控机；81-存储模块；82-处理模块；83-驱控模块；84-控制模块；85-显示器。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是便捷相连，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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

请参看图1本实用新型提出的一种光纤阵列纤芯距测量系统100，包括研华科技生产的型号为610L的工控机80、及均与所述工控机80电性连接的激光光源10或高功率LED灯珠、Optical Source品牌，型号为：ZDOS1310/1490/1550/1625DFB-02的光源驱控器20、浚河精机品牌，型号为CR-20的六维运动平台30、以及Ophir品牌，型号为PH00468光斑分析仪60；可以理解的是，在实际应用过程中，不仅限于选用上述品牌及型号，在本实用新型其他实施例中，本领域技术人员简单替换选用其他品牌或型号的产品实现本技术方案的方式也属于本实用新型保护范围之内。在本实施例中，所述六维运动平台30末端设有安装法兰，所述安装法兰上安装有供待测光纤阵列70安装的夹具40，所述待测光纤阵列70安装于所述夹具40；且所述六轴运动平台在工控机80驱控下可于X、Y、Z方向转动或移动运动；所述光源驱控器20位于光源10的出光方向和待测光纤阵列70的入光方向之间，用于将光源10发射的光线传导至待测光线阵列进行单路通光；所述光斑分析仪60安装于所述三维运动平台50，且所述三维运动平台50在工控机80驱控下可于X、Y、Z三维方向移动，以使所述光斑分析仪60的入光面朝向所述待测光纤阵列70的出光方向。

本实用新型技术方案的光纤阵列纤芯距测量系统100，通过工控机80连接有六维运动平台30、三维运动平台50，进一步将光斑分析仪60安装于所述三维运动平台50上，将待测光纤阵列70安装于六维运动平台30上，通过工控机80根据用户输入的指令，驱动三维运动平台50和六维运动平台30自动调节对准，操控简单，摒弃了以往的白光入射+CCD显微镜测量的方式；采用光斑分析仪60便捷测量波导出光位置，具有测量方法更加便捷、准确的优势。同时，可通过三维运动平台50驱动光斑分析仪60沿X轴平移，记录两位置形成光斑之间的间距，再通过反三角函数核算夹角θ，确保光束垂直于检测面，同时通过测量标准件对应通道的core-pitch可计算出补偿值，有效提升测量精度。

具体地，光源驱控器20为光分路器，用于将光源10发射的光线分成多路，分别接入待测光纤阵列70的光线入光端，有效防止光路干扰，形成较为清晰的光斑。

具体地，光斑分析仪60或所述工控机80两者之一还电性连接有显示器85，从所述待测光纤阵列70传导的光线，通过所述光斑分析仪60的入光面射入，并形成稳定光斑，所述光斑分析仪60记录第一光斑坐标并于所述显示器85显示供用户观测。此处，在本实施例中，所述工控机80还电性连接有一液晶显示屏，所述液晶显示屏显示工控机80运行的程序界面，用以供用户查阅。

具体地，工控机80还包括存储模块81、控制模块84、处理模块82及驱控模块83；所述存储模块81为具有存储性能的硬盘或U盘等存储介质，用于存储第一光斑坐标信息和预存计算机可读程序信息；所述控制模块84为键盘，鼠标获其他语音输入模块等，用于接收用户录入或输入的指令信息，在本实施例中选用键盘和鼠标，用以供用户输入控制指令，控制程序的运行。所述处理模块82为处理芯片，用于处理程序运行，例如将第一光斑坐标信息处理传导至显示器85显示，且用于将控制模块84获取的指令信息传输至驱控模块83；所述驱控模块83根据指令信息驱动三维运动平台50和六维运动平台30运动。

具体地，本实用新型光纤阵列纤芯距测量系统100的测量过程中，首先启动工控机80等设备的开关及软件，检查设备都处于正常工作状态。打开光源10，调节三维运动平台50和六维运动平台30使光斑分析仪60的入光面和待测光纤阵列70的出光方向之间的连线为所述三维运动平台50的X轴运动方向；实现初步定位，进一步，所述计算机可读程序信息包括驱控所述三维运动平台50沿X轴方向远离所述待测光纤阵列70移动预设距离的第一预设指令信息；所述驱控模块83获取所述第一预设指令信息驱动所述三维运动平台50执行相应操作信息，并记录此时的第二光斑坐标信息。在本实施例中，在初步定位时，通过光斑分析仪60上检测到稳定光斑后，记录第一光斑坐标，通过工控机80驱动调整三维调节架的X轴，使光斑分析仪60向后移动10mm，记录第二光斑坐标，并通过工控机80计算出第一光斑坐标和第二光斑坐标之间的间距S；进一步通过函数TANθ＝S/10mm计算出激光与调节架X轴之间的夹角θ，合格要求：θ<2°实现光束垂直检测面校准。

进一步通过使用标准件测量出对应通道的core-pitch值，并对应标准件的真实值，在校准项内填入测量值-真实值。校准完毕后，可正常测量产品，通过测量结果加上校准项内的补偿值，得出最终测量值，有效提升测量精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或便捷/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，包括工控机、及均与所述工控机电性连接的光源、光源驱控器，三维运动平台、六维运动平台、光斑分析仪；

所述六维运动平台安装有待测光纤阵列；且在工控机驱控下可于X、Y、Z方向转动或移动运动；

所述光源驱控器位于光源的出光方向和待测光纤阵列的入光方向之间，用于将光源发射的光线传导至待测光线阵列进行单路通光；

所述光斑分析仪安装于所述三维运动平台，且所述三维运动平台在工控机驱控下可于X、Y、Z三维方向移动，以使所述光斑分析仪的入光面朝向所述待测光纤阵列的出光方向。

2.如权利要求1所述的光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，所述光源驱控器为光分路器，用于将光源发射的光线分成多路，分别接入待测光纤阵列的光线入光端。

3.如权利要求1所述的光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，所述六维运动平台末端设有安装法兰，安装法兰上安装有供待测光纤阵列安装的夹具，用于供待测光纤阵列安装。

4.如权利要求1所述的光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，所述光斑分析仪或所述工控机两者之一还电性连接有显示器，从所述待测光纤阵列传导的光线，通过所述光斑分析仪的入光面射入，并形成稳定光斑，所述光斑分析仪记录第一光斑坐标并于所述显示器显示供用户观测。

5.如权利要求4所述的光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，所述工控机包括存储模块、控制模块、处理模块及驱控模块；

所述存储模块用于存储第一光斑坐标信息和预存计算机可读程序信息；

所述控制模块用于接收用户录入或输入的指令信息；

所述处理模块用于将第一光斑坐标信息处理传导至显示器显示，且用于将控制模块获取的指令信息传输至驱控模块；

所述驱控模块根据指令信息驱动三维运动平台和六维运动平台运动。

6.如权利要求5所述的光纤阵列纤芯距测量系统，其特征在于，所述光斑分析仪的入光面和待测光纤阵列的出光方向之间的连线为所述三维运动平台的X轴运动方向；

所述计算机可读程序信息包括驱控所述三维运动平台沿X轴方向远离所述待测光纤阵列移动预设距离的第一预设指令信息；

所述驱控模块获取所述第一预设指令信息驱动所述三维运动平台执行相应操作信息，并记录此时的第二光斑坐标信息。

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