专利名称：光纤鉴别方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤鉴别方法及装置，尤其涉及一种对于光纤的品牌进行鉴别的方法及装置。
背景技术：
通讯用的二氧化硅光纤一般分为三层中心为高折射率的玻璃芯，中间为低折射率的硅玻璃包层(分内包层和外包层)，最外是保护用的树脂涂层。市场上有很多光纤品牌，光纤厂家为了能够区分自己的光纤，往往在树脂涂层外涂上一层专用涂料来保护自己的品牌。专用涂料可以通过红外光谱分析(FTIR)进行鉴别区分。但是，为了方便光纤识别，光纤在成缆前需要着色，分析涂料前需要去除着色层。着色层去除的好坏会直接影响分析结果。
光纤的生产工艺一般是首先制备预制棒，然后将预制棒拉制成光纤。这些光纤预制棒的制备工艺中都包括芯层、内包层、外包层的制备。不同生产厂家制成的预制棒具有不同的内外包层的配比。同时，不同的生产厂家在对于内外包层的制备上有着不同方法。按照反应条件和沉积状态，目前国际光纤预制棒的制备方法主要有以下几种以美国康宁公司为代表的OVD法(管外气相沉积法)；以日本信越、古河、藤仓、住友等为代表的VAD法(轴向气相沉积法)；以原美国朗讯和法国ALCATEL及荷兰PHILIPS为代表的MCVD(改进化学气相沉积法)及PCVD(等离子气相沉积法)等。除了采用直接沉积法外，有的还采用套管法，套管法有内套管和外套管等，这样在预制棒的内外包层界面上会有特定的残余应力。此外，不同厂家在拉制光纤时采用不同的加热溶化和冷却等拉丝工艺时，也会使制成的光纤的内外包层界面上具有不同的残余应力。
发明内容
如上所述，由于内外包层的折射率不同，当偏振光照射光纤端面时，在内外包层界面上会形成特征环，不同品牌的特征环由于内外包层界面上的残余应力不同，会呈现不同的颜色；同时，不同品牌光纤的内外包层的配比均有不同程度的差异使得其对应的特征环具有不同的直径。因此，分析光纤端面的特征环的颜色和直径，可鉴别不同品牌的光纤。
本发明提供一种光纤鉴别装置，其包括光源；平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光；偏振片，包括起偏器和检偏器，用于将所述平行光转换成偏振光；光纤夹具，位于所述起偏器和所述检偏器之间，用于夹光纤样品；凸透镜，位于所述检偏器后方，用于成像；图像传感器，位于所述检偏器后方，用于将光信号转换成图像信号；显示器，其连接所述图像传感器，用于显示光纤样品的图像；图像分析仪，其连接所述显示器，用于测量需鉴别样品的特征环的直径以及存储数据库，所述数据库包括品牌名称以及所述品牌的特征环图像。
本发明还提供一种光纤鉴别方法，其步骤包括(1)依次放置光源、平行光转换装置、起偏器、光纤夹具、检偏器、凸透镜以及图像传感器；(2)打开所述光源，运用所述平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光，并通过凸透镜聚焦；(3)用所述光纤夹具夹住光纤样品，使得平行光照射在所述光纤样品的端面上；(4)用所述图像传感器接收来自光纤样品端面的光信息，将光信息转换成图像信息，并将此图像显示在与所述图像传感器连接的显示器上；(5)旋转所述起偏器和所述检偏器，使得平行光转换为偏振光，遂在所述显示器上出现特征环；(6)用与所述显示器连接的图像分析仪测量样品特征环的直径；(7)将样品的特征环与位于所述图像分析仪的数据库中的各品牌的特征环进行比较，通过比较环的直径和颜色，确定样品的品牌。
本发明再提供一种光纤鉴别装置，其包括光源；平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光；偏振片，包括起偏器和检偏器，用于将所述平行光转换成偏振光；光纤夹具，位于所述起偏器和所述检偏器之间，用于夹光纤样品；凸透镜，位于所述检偏器后方，用于成像；图像传感器，位于所述检偏器后方，用于将光信号转换成图像信号；图像分析系统，其包括与所述图像传感器连接的输入装置，所述输入装置用于读取所述图像传感器中的光纤样品端面特征环的图像信息；与所述输入装置连接的测量装置，所述测量装置用于测量光纤样品的特征环的直径和颜色；存储器，用于存储数据库，所述数据库包括品牌名称以及所述品牌的特征环图像；位于所述测量装置与所述存储器之间的鉴别装置，所述鉴别装置用于将光纤样品的特征环的直径和颜色与所述数据库中的特征环的作比较，分析光纤样品的品牌；以及与所述鉴别装置连接的输出装置，用于输出光纤样品的鉴别结果。
本发明最后提供一种光纤鉴别方法，其步骤包括(1)依次放置光源、平行光转换装置、起偏器、光纤夹具、检偏器、凸透镜、图像传感器以及与所述图像传感器相连的图像分析系统；(2)打开所述光源，运用所述平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光，并通过凸透镜聚焦；(3)用所述光纤夹具夹住光纤样品，使得平行光照射在所述光纤样品的端面上；(4)用所述图像传感器接收来自光纤样品端面的光信息，并将光信息转换成图像信息；(5)旋转所述起偏器和所述检偏器，将平行光转换成偏振光，遂在光纤样品的端面上形成特征环；(6)所述图像分析系统的输入装置读取特征环的图像信息；(7)所述图像分析系统的测量装置确定光纤样品的特征环的颜色和半径；(8)所述图像分析系统的鉴别装置将样品的特征环与位于所述图像分析仪的数据库中的各品牌的特征环进行比较，如果样品和某品牌的特征环的颜色和直径相似，则在所述图像分析系统的输出装置上输出此品牌名称；如无品牌与样品的特征环相似，则在所述输出装置上输出“没有相似图像”并将样品信息记录至数据库。
本发明的优点在于自动化程度高，人为参与少，此外，对样品制备的要求不是很高，因此可在很大程度上保证鉴别的正确性和可靠性。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明，其中图1为光纤鉴别装置的一个实施例；图2为光纤鉴别装置的另一个实施例；图3为图像分析系统的流程图；图4为某一光纤样品的特征环；图5为另一光纤样品的特征环。
具体实施例方式
请参见图1，图1为光纤鉴别装置的一个实施例。如图所示，本装置依次包括光源11；平行光转换装置12反射镜121、漫射体122、透镜123、可变光栅124；偏振片13起偏器131和检偏器132；位于起偏器131和检偏器132之间的光纤夹具14和凸透镜15；CCD传感器16；与CCD传感器16相连的显示器17以及图像分析仪18。
采用上述装置的光纤鉴别方法，其步骤包括1.样品制备a.用光纤剥纤钳将光纤样品的树脂涂层去掉。
b.用光纤切割刀将光纤切成0.5cm-10cm的一段，端面要求平整洁净。
2.特征环的形成和测量c.打开光源11，光源11通过反射镜121、漫射体122、透镜123、可变光栅124转换成平行光，并通过凸透镜15聚焦。
d.用光纤夹具14夹住光纤样品19，使得平行光照射在光纤样品19的端面上。
e.用CCD传感器16接收来自光纤样品19端面的光信息，将光信息转换成图像信息，并将此图像显示在显示器17上。
f.旋转起偏器131和检偏器132，使得显示器17上出现特征环。
g.用图像分析仪18中的图像分析软件测量样品特征环的直径。
3.分析h.将样品的特征环与位于图像分析仪18的数据库中的各品牌的特征环进行比较，通过比较环的直径和颜色，确定样品的品牌。关于颜色的比较，可参照标准色卡进行比较。
应理解，上述实施例并不局限于CCD传感器26，任何具有将光信息转化成图像信息功能的图像传感器均可用在本发明中。
现请参见图2，下面介绍本发明的光纤鉴别装置的另一个实施例。如图所示，本装置依次包括光源21；平行光转换装置22反射镜221、漫射体222、透镜223、可变光栅224；偏振片23起偏器231和检偏器232；位于起偏器231和检偏器232之间的光纤夹具24和凸透镜25；CCD传感器26；与CCD传感器26连接的显示器27以及图像分析系统28。
图像分析系统28包括输入装置281，其与CCD传感器26连接，用于读取CCD传感器26中的光纤样品端面特征环的图像信息；测量装置282，其与输入装置281连接，用于测量光纤样品的特征环的直径和颜色；存储器283，用于存储数据库，数据库包括品牌名称、品牌的特征环的直径和颜色；鉴别装置284，其位于测量装置282与存储器283之间，用于将光纤样品的特征环的直径和颜色与数据库中的特征环的作比较，分析光纤样品的品牌以及输出装置285，其与鉴别装置284连接，用于输出光纤样品的鉴别结果。
采用上述装置的光纤鉴别方法，其步骤包括1.样品制备a.用光纤剥纤钳将光纤样品的树脂涂层去掉。
b.用光纤切割刀将光纤切成0.5cm-10cm的一段，端面要求平整洁净。
2.特征环的形成和测量c.打开光源21，光源21通过反射镜221、漫射体222、透镜223、可变光栅224转换成平行光，并通过凸透镜25聚焦。
d.用光纤夹具24夹住光纤样品29，使得平行光照射在光纤样品29的端面上。
e.用CCD传感器26接收来自光纤样品29端面的光信息，将光信息转换成图像信息，并将此图像显示在显示器27上。
f.旋转起偏器231和检偏器232，当光源21的电压调至5-15伏且起偏器231和检偏器232的偏振方向成10-80度夹角时，可使平行光转换为偏振光，偏振光照射在光纤样品29的端面上，遂在光纤样品的端面上形成特征环。
3.采用图像分析系统28进行分析(请参见图3，图3为图像分析系统的流程图)g.图像分析系统28的输入装置281读取特征环的图像信息。(步骤301)h.图像分析系统28的测量装置282确定光纤样品的特征环的颜色和直径。(步骤302)i.图像分析系统28的鉴别装置284将样品的特征环与位于存储器283的数据库中的各品牌的特征环进行比较，如果样品和某品牌的特征环的颜色和直径匹配，则在输出装置285上输出此品牌名称；如无品牌与样品的特征环匹配，则在输出装置285上输出“没有相似图像”并将样品信息记录至数据库。(步骤303)其中，鉴别装置284可参照标准色卡对各特征环的颜色进行比较。
应理解，上述实施例并不局限于CCD传感器26，任何具有将光信息转化成图像信息功能的图像传感器均可用在本发明中。此外，显示器27并不是必需的；基于同理，步骤e中的“图像显示在显示器27上”也不是必需的，如果包含显示器27时，显示器27和输出装置285可为同一装置。
最后，请参见图4和图5，图4为光纤样品1的特征环，图5为光纤样品2的特征环。
鉴别结果如下
注Pantone是一种标准色卡。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，并不是对本发明的范围的限制。对于本技术领域的一般人员来说，可以在不脱离本发明的精神的情况下，做出种种变化。因此，本发明所主张的范围应以权利要求书中的权利要求所述的为准。
权利要求
1.一种光纤鉴别装置，其包括光源；平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光；偏振片，包括起偏器和检偏器，用于将所述平行光转换成偏振光；光纤夹具，位于所述起偏器和所述检偏器之间，用于夹光纤样品；凸透镜，位于所述检偏器后方，用于成像；图像传感器，位于所述检偏器后方，用于将光信号转换成图像信号；显示器，其连接所述图像传感器，用于显示光纤样品的图像；图像分析仪，其连接所述显示器，用于测量需鉴别样品的特征环的直径以及存储数据库，所述数据库包括品牌名称以及所述品牌的特征环图像。
2.如权利要求1所述的光纤鉴别装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD传感器。
3.一种光纤鉴别方法，其步骤包括(1)依次放置光源、平行光转换装置、起偏器、光纤夹具、检偏器、凸透镜以及图像传感器；(2)打开所述光源，运用所述平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光，并通过凸透镜聚焦；(3)用所述光纤夹具夹住光纤样品，使得平行光照射在所述光纤样品的端面上；(4)用所述图像传感器接收来自光纤样品端面的光信息，将光信息转换成图像信息，并将此图像显示在与所述图像传感器连接的显示器上；(5)旋转所述起偏器和所述检偏器，使得平行光转换为偏振光，遂在所述显示器上出现特征环；(6)用与所述显示器连接的图像分析仪测量样品特征环的直径；(7)将样品的特征环与位于所述图像分析仪的数据库中的各品牌的特征环进行比较，通过比较环的直径和颜色，确定样品的品牌。
4.一种光纤鉴别装置，其包括光源；平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光；偏振片，包括起偏器和检偏器，用于将所述平行光转换成偏振光；光纤夹具，位于所述起偏器和所述检偏器之间，用于夹光纤样品；凸透镜，位于所述检偏器后方，用于成像；图像传感器，位于所述检偏器后方，用于将光信号转换成图像信号；图像分析系统，其包括与所述图像传感器连接的输入装置，所述输入装置用于读取所述图像传感器中的光纤样品端面特征环的图像信息；与所述输入装置连接的测量装置，所述测量装置用于测量光纤样品的特征环的直径和颜色；存储器，用于存储数据库，所述数据库包括品牌名称以及所述品牌的特征环图像；位于所述测量装置与所述存储器之间的鉴别装置，所述鉴别装置用于将光纤样品的特征环的直径和颜色与所述数据库中的特征环的作比较，分析光纤样品的品牌；以及与所述鉴别装置连接的输出装置，用于输出光纤样品的鉴别结果。
5.如权利要求4所述的光纤鉴别装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD传感器。
6.如权利要求4所述的光纤鉴别装置，其特征在于，还包括显示器，其连接所述图像传感器，用于显示光纤样品的图像。
7.如权利要求6所述的光纤鉴别装置，其特征在于，所述输出装置与所述显示器为同一装置。
8.一种光纤鉴别方法，其步骤包括(1)依次放置光源、平行光转换装置、起偏器、光纤夹具、检偏器、凸透镜、图像传感器以及与所述图像传感器相连的图像分析系统；(2)打开所述光源，运用所述平行光转换装置，将所述光源产生的光转换成平行光，并通过凸透镜聚焦；(3)用所述光纤夹具夹住光纤样品，使得平行光照射在所述光纤样品的端面上；(4)用所述图像传感器接收来自光纤样品端面的光信息，并将光信息转换成图像信息；(5)旋转所述起偏器和所述检偏器，将平行光转换成偏振光，遂在光纤样品的端面上形成特征环；(6)所述图像分析系统的输入装置读取特征环的图像信息；(7)所述图像分析系统的测量装置确定光纤样品的特征环的颜色和半径；(8)所述图像分析系统的鉴别装置将样品的特征环与位于所述图像分析仪的数据库中的各品牌的特征环进行比较，如果样品和某品牌的特征环的颜色和直径匹配，则在所述图像分析系统的输出装置上输出此品牌名称；如无品牌与样品的特征环匹配，则在所述输出装置上输出“没有相似图像”并将样品信息记录至数据库。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤4还包括将图像显示在与所述图像传感器连接的显示器上。
全文摘要
本发明涉及一种光纤鉴别方法及装置，尤其涉及一种对于光纤的品牌进行鉴别的方法及装置。本发明提供两种装置和两种方法，通过分析光纤端面的特征环的颜色和直径，鉴别不同品牌的光纤。本发明的优点在于自动化程度高，人为参与少，此外，对样品制备的要求不是很高，因此可在很大程度上保证鉴别的正确性和可靠性。
文档编号G01M11/00GK101063737SQ20061002630
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者纪明辉 申请人:上海光纤有限公司