一种基于间距变换光纤列阵的光纤变向控制系统的制作方法

本发明涉及若干束光导纤维形成的，尤其涉及一种基于间距变换光纤列阵的光纤变向控制系统。

背景技术：

1、光纤阵列是光纤传感和柔性照明领域中应用最为广泛的器件，主要应用在平面光波导器件、柔性照明显示、阵列波导光栅通信网、密集波分复用中。

2、如cn209327610u现有技术公开了一种间距可调的光纤阵列绕制装置，通常光纤阵列的精密排布都需要通过化学腐蚀或的方法或者数字加工技术制作出背板的v型槽然后将光纤置于v型槽中实现精确排布由粘合剂所粘制成的，此种光纤阵列生产工艺流程复杂，操作难度较高，不易制作。间距任意可调大面积光纤阵列的精密排布需要对光纤阵列上各个光纤进行精密排布和设计。要求在两个间距固定的水平面上平行排列上千根光纤。光纤自身尺寸较小，直径通常在0.25mm-1mm之间，且柔软易损。光纤通常由纤芯和包层构成，其中芯层是光纤的关键部分，是由聚甲基丙烯酸甲酯(polymetyl-methacrylate)构成。光纤的包层通常由氟化物(fluorinated polymer)构成，该部分主要对芯层起保护作用，同时能够提高光纤的光传输效率。一般塑料光纤极易被损坏，在光纤阵列的排布过程中，要求不能损坏光纤的芯层和包层结构。

3、另一种典型的如cn1226642c的现有技术公开的一种光纤列阵元件制造方法，现有的光纤列阵元件制造技术的核心是采用v形槽工艺。其制造过程中，首先要制作精密的、具有确定通道数的v形槽部件，而后将单模裸光纤精密地装配在所对应的v形槽中。光纤列阵的位置排列精度，由v形槽的刻制精度和元件装配的精度决定。现有的光纤列阵元件制造工艺中，精密的v形槽部件，需要用高精度的制造设备；将单模裸光纤精密地装配在所对应的v形槽中，又是一项难度较大的工艺。由此其成品率很低，一般低于50％。因而，采用v形槽工艺制造光纤列阵元件，其工艺过程复杂，投资大，元件生产成品率低，生产成本高。

4、为了解决本领域普遍存在制作工艺复杂、成品率低、缠绕精度低、检测精度低、制造极易造成损坏、光纤排布无法动态调整和智能长度低等等问题，作出了本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于间距变换光纤列阵的光纤变向控制系统。

2、为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于间距变换光纤列阵的光纤变向控制系统，所述光纤变向控制系统包括服务器、v型槽部件、光纤包层、以及至少两个光纤纤维，所述光纤变向控制系统还包括检测模块、变向模块、供应模块、抽拉模块，所述服务器分别与所述检测模块、所述变向模块、所述供应模块和所述抽拉模块连接，

4、所述变向模块用于对各个光纤纤维的分布间距进行调整，所述供应模块用于对所述光纤包层进行供应，并将所述光纤包层缠绕在分布排列的各个所述光纤纤维外周，形成光纤列阵主体，所述检测模块用于对卷绕的光纤列阵主体进行检测，所述抽拉模块用于对卷绕的光纤列阵主体进行抽拉；

5、所述检测模块包括检测单元、以及评估单元，所述检测单元用于采集包层缠绕形成的所述光纤列阵主体的图像数据，所述评估单元根据所述检测单元的图像数据进行评估。

6、可选的，所述检测单元包括至少三个检测探头、固定构件、以及数据存储器，各个所述检测探头用于采集包层缠绕形成的所述光纤列阵主体的图像数据，所述固定构件用于对所述检测探头的位置固定，所述数据存储器用于对所述检测探头所采集的图像数据进行存储；

7、其中，各个所述检测探头设置在所述固定构件上形成检测部，使所述检测部在所述光纤列阵主体的周侧呈60°的角度间距分布。

8、可选的，所述评估单元获取所述图像数据，并对所述图像数据进行处理，所述处理包括对所述图像数据进行灰度化，以获取灰度曲线；

9、从所述灰度曲线图中获取所述光纤列阵主体上的第k个检测位置的相邻波峰和波谷区域的最大灰度值与最小灰度值的差值△r、以及第k个检测位置的平均灰度值uniformk；

10、根据第k个检测位置的相邻波峰和波谷区域的最大灰度值与最小灰度值的差值△r、以及第k个检测位置的平均灰度值uniformk的数据计算均匀指数average：

11、

12、式中，l为所述光纤列阵的检测位置的总数量；

13、若所述均匀指数average超过设定的监控阈值value，则触发所述抽拉模块对所述光纤列阵的抽拉。

14、可选的，所述变向模块包括支撑座、第一充气构件、以及设置在所述支撑座上的至少两个限位孔，所述第一充气构件用于对所述光纤纤维进行限制，

15、所述限位孔设置在所述支撑座上的外周并等间距分布，所述第一充气构件设置在各个所述限位孔的两侧内壁，以对所述光纤纤维进行限制。

16、可选的，所述抽拉模块包括夹持单元和抽拉单元，所述夹持单元用于对所述光纤列阵进行夹持，所述抽拉单元用于对所述光纤列阵进行抽拉；

17、所述夹持单元包括第二充气构件、以及夹持座，所述夹持座用于对所述光纤列阵进行支撑，所述第二充气构件用于对所述光纤列阵进行夹持；

18、其中，所述夹持座的主体上设有嵌套腔，且在对所述光纤列阵进行夹持时，嵌套在所述光纤列阵的外周，所述第二充气构件设置在所述嵌套腔的内壁。

19、可选的，所述供应模块包括供应单元、以及卷绕单元，所述供应单元用于供应所述光纤包层，所述卷绕单元用于对所述光纤包层进行卷绕，使所述光纤包层能卷绕在所述变向模块聚合形成的多个所述光纤纤维的外周，形成光纤列阵主体；

20、其中，所述供应单元包括供应腔、供应构件、供应杆、以及供应驱动单元，所述供应腔用于存储所述光纤包层，所述供应杆设置在所述供应腔中并对所述光纤包层进行支撑，且所述供应杆的一端与所述供应驱动单元驱动连接形成供应部，所述供应部与所述供应腔的内壁固定连接，所述供应杆的另一端朝向远离所述供应腔的内壁垂直伸出，所述供应构件用于对所述光纤包层进行供应，使得所述光纤包层的头部能够抵靠在聚拢的多个光纤纤维外周，并配合所述卷绕单元进行光纤包层的缠绕。

21、可选的，所述卷绕单元包括卷绕构件、连接座，所述连接座用于对所述卷绕构件进行支撑，所述卷绕构件用于对供应单元供应的光纤包层进行卷绕，使所述光纤包层能够缠绕在聚拢的光纤纤维外周；

22、其中，所述卷绕构件包括卷绕环、卷绕杆、卷绕驱动机构、以及固定环，所述卷绕杆用于对所述光纤包层进行拨动，使所述光纤包层缠绕在聚拢的光纤纤维外周，所述卷绕环用于对所述卷绕杆和所述供应单元进行支撑，所述卷绕驱动机构驱动所述卷绕环进行转动，所述固定环用于对所述卷绕驱动机构进行支撑，且所述固定环嵌套在所述卷绕环的外周，使所述固定环和所述卷绕环同轴设置。

23、可选的，所述支撑座的本体上设有供v型槽部件通行的通行腔，且所述通行腔的周径与生产的对应的v型槽部件型号适配。

24、可选的，所述供应单元设置在所述卷绕构件上，并跟随所述卷绕构件的转动而转动。

25、本发明所取得的有益效果是：

26、1.通过检测单元和供应模块的相互配合，使得光纤列阵在进行加工的过程中，能够提升加工的精度，保证整个光纤列阵的高合格率；

27、2.通过变向模块对多个光纤纤维进行聚拢后，在通过供应模块对聚拢的多个光纤纤维进行光纤包层进行缠绕，同时在缠绕的过程中，逐步抽拉使得光纤列阵主体能依次通过检测模块的位置，并通过检测模块对光纤列阵主体进行检测；

28、3.通过第一充气气囊对光纤纤维进行保护和位置调整，使得多条光纤纤维的位置能够被精准的调整，提升光纤纤维排布的精准程度，提升光纤列阵生产的成品率；

29、4.通过变向模块对光纤纤维进行位置的调整，以提升光纤纤维的加工精度，保证整个系统的精准控制能力，使得整个系统具有较高的成品率、光纤包层的缠绕精度高、光纤不易损坏的优点；

30、5.通过抽拉单元与夹持单元的相互配合，使得各个光纤列阵进行卷绕后，能逐步的向后抽拉拨动，提升整个光纤列阵的生产效率，保证整个系统的智能程度；

31、6.通过供应单元和卷绕单元的相互配合，使得供应单元供应的光纤包层能够卷绕在聚拢的各个光纤纤维的外周，以提升光纤列阵生产的稳定性和可靠性，有效的防止光纤列阵在加工时造成的损坏、以及引发产品率低下的缺陷；

32、7.通过抽拉分析子单元和卷绕单元的相互配合，使得光纤列阵在进行加工的过程中能与缠绕单元的缠绕速度相适配，以提升光纤列阵加工的精准程度和智能程度，保证整个系统具有较高的可靠性。