一种高精度apc光纤连接器自适应测量装置的制造方法

专利名称:一种高精度apc光纤连接器自适应测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置，包括干涉仪主光路单元和APC连接器旋转角度检测光路单元；所述干涉仪主光路单元包括第一分光镜；所述第一分光镜的上方布置有第一反射镜，下方布置有光源，左方布置有干涉成像镜组，干涉成像镜组后布置有干涉相机；所述APC连接器旋转角度检测光路单元主要由被测连接器散件、光路折转元件、检测成像镜组和检测相机组成；所述光路折转元件安装于干涉仪前面板的前部或后部；所述被测连接器散件布置在光路折转元件的右部光路上，检测成像镜组布置在光路折转元件的左部光路上，所述检测成像镜组后布置检测相机。本实用新型具有自适应强、造价低廉、可扩展好和测量效率高等特点。
【专利说明】
一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置。
【背景技术】
[0002]为了确保光通信线路的通信质量，对于线路中使用的光纤连接器的端面形貌有着较高的要求，包括端面的曲率半径、顶点偏移、光纤高度、表面粗糙度等参数。现有测量手段基本以光学干涉测量为主，在测量过程中，被测连接器插入到特制夹具中，由夹具的V形槽保证每次插入的角度保持一致，而对于APC连接器而言，由于其端面与插芯轴线成8°角，尚需确保每次插入时无滚动，否则会导致测量出现误差，测量重复性会变差。由于APC光纤连接器散件尺寸误差，造成插入时存在一定的滚动角度，因而现有干涉仪在测量APC连接器时顶点偏移重复测量往往变化比较大，附带引起APC角度和键度变化较大。造成针对某一批散件制作的干涉仪夹具测量效果较好，而测量另外一些尺寸不匹配的连接器时效果较差甚至由于散件尺寸较大完全插不进去造成无法测量。本实用新型提出一种光电检测方法，测量APC连接器插入时的角度变化，从而使干涉仪能够适应不同尺寸的连接器。
【实用新型内容】
[0003]针对APC光纤连接器散件公差造成端面干涉测量所得数据重复性较差的问题，本实用新型提供一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置，该装置专用检测测量连接器插入进去后的角度偏差，通过图像分析的方法获取连接器微小的旋转角度偏差，随后实时对数据进行补偿，从而使测量重复性稳定可靠。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置，包括干涉仪主光路单元和APC连接器旋转角度检测光路单元;所述干涉仪主光路单元包括第一分光镜;所述第一分光镜的上方布置有第一反射镜，下方布置有光源，左方布置有干涉成像镜组，干涉成像镜组后布置有干涉相机;所述APC连接器旋转角度检测光路单元包括被测连接器散件、光路折转元件、检测成像镜组和检测相机;所述光路折转元件安装于干涉仪前面板的前部或后部;所述被测连接器散件布置在光路折转元件的右部光路上，检测成像镜组布置在光路折转元件的左部光路上，所述检测成像镜组后布置检测相机;所述光路折转元件上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔。
[0005]进一步的，所述光路折转元件为一个利用全反射原理对光路进行折转的器件;所述光路折转元件由第二分光镜和第二反射镜组成;所述第二分光镜上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔;所述第二分光镜将光线反射到第二反射镜上;第二反射镜后布置检测成像镜组。
[0006]进一步的，所述圆孔的直径以3_8mm。
[0007]由于被测连接器散件与干涉仪主光路所测光纤插芯端面距离较近，需要考虑如何将两者有效分开。实用新型采用镂空的折转元件实现两个光路的分离，干涉仪主光路直接透过镂空部分对光纤插芯进行测量。负责检测散件旋转角度的测量光路则由折转元件反射部分将散件的反射光向远离干涉仪主光路的方向折转，再借由成像透镜或透镜组将散件成像在传感器(相机)靶面上，此成像再经由计算机软件完成图像的处理，将被测连接器散件的旋转角度测出来，反馈给干涉仪主光路的测量结果，并依据旋转角度的大小对测量结果进行修正，实现高重复性测量。
[0008]本实用新型的有益效果如下:
[0009]自适应:可以在APC光纤连接器散件尺寸误差较大的情况下实现高精度端面干涉测量，兼容市场上各家供应商的不同尺寸的产品，从而大大提高检测的适应性和可信度。
[0010]造价低廉:相机、镜头、折转棱镜等元起价价值不超过3000元人民币，即可实现高重复性测量。
[0011]可扩展:可以将该方法用于各种APC光纤连接器类型，如SC/APC，LC/APC，FC/APC等连接器。
[0012]快速测量:因相关算法占用系统资源少，对APC光纤连接器散件旋转角度偏差的测量可以在Is以内完成，并与主程序并行处理，与常规测量手段相比不会造成测量时间明显变长。
【附图说明】

[0013]图1是本实用新型的原理图；
[0014]图2是本实用新型实施例的原理图；
[0015]图中，光源1、第一分光镜2、插芯3、被测连接器散件4、光路折转元件5、检测成像镜组6、干涉仪前面板7、检测相机8、干涉相机9、干涉成像镜组10、第一反射镜11、第二分光镜51、第二反射镜52。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
[0017]如图1所示，一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置，包括干涉仪主光路单元和APC连接器旋转角度检测光路单元;所述干涉仪主光路单元包括第一分光镜2;所述第一分光镜2的上方布置有第一反射镜11，下方布置有光源1，左方布置有干涉成像镜组10，干涉成像镜组10后布置有干涉相机9;所述APC连接器旋转角度检测光路单元包括被测连接器散件4、光路折转元件5、检测成像镜组6和检测相机8;所述光路折转元件5安装于干涉仪前面板7的前部或后部;所述被测连接器散件4布置在光路折转元件5的右部光路上，检测成像镜组6布置在光路折转元件5的左部光路上，所述检测成像镜组6后布置检测相机8;为了有效让出干涉仪主光路中连接器陶瓷插芯的测量区域，在光路折转元件5上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔，所述圆孔的直径以3-8mm。
[0018]所述光路折转元件5为一个利用全反射原理对光路进行折转的器件。
[0019]由于被测连接器散件与干涉仪主光路所测光纤插芯端面距离较近，需要考虑如何将两者有效分开。实用新型采用镂空的折转元件实现两个光路的分离，干涉仪主光路直接透过镂空部分对光纤插芯进行测量。负责检测散件旋转角度的测量光路则由折转元件反射部分将散件的反射光向远离干涉仪主光路的方向折转，再借由成像透镜或透镜组将散件成像在传感器(相机)靶面上，此成像再经由计算机软件完成图像的处理，将被测连接器散件的旋转角度测出来，反馈给干涉仪主光路的测量结果，并依据旋转角度的大小对测量结果进行修正，实现高重复性测量。
[0020]如图2所示，干涉仪主光路单元不变。APC连接器旋转角度检测光路单元中，光路折转元件5由第二分光镜51和第二反射镜52组成;所述第二分光镜51上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔;此时从被测连接器散件4反射的光线经由第二分光镜51后部分反射与干涉仪主光路完全分开，由第二反射镜52反射到检测成像镜组6后成像在检测相机8上，经由计算机图像处理后可获得被测连接器散件4的旋转角度，与校准值进行差值后可以获得角度的变化，用于补偿由此引入的插芯干涉检测参数(顶点偏移、APC角度以及键度)。若不使用第二反射镜6，则成像镜组7和检测相机8的光轴需转动90°以接收有第二分光镜51反射回的光，该方案的缺点是:第二分光镜51会使得从光源I出射的光两次经过第二分光镜51后相较于采用光路折转元件5的方案损失75%左右，进一步增加了光源I输出功率的要求。
[0021]若散件的像占满相机靶面，相机分辨率为2592*1944(500万像素)，则通过轮廓提取可以将散件旋转角度的测量精度测量至0.01°，则顶点偏移的测量重复性能够控制在2微米，APC角度和键度重复性控制在0.01°。
[0022]本实用新型的工作过程如下:在主光路中，干涉仪上的光源I发出的光线被第一分光镜2—分为二，分别入射到第一反射镜11和被测连接器散件4的插芯3上，经两者反射后在第一分光镜2叠加形成干涉信号，经由干涉成像镜组10后成像到干涉相机9的靶面上，随后由计算机软件对干涉信号进行分析获得被测光纤连接器插芯端面的参数；
[0023]被测连接器散件4的边缘轮廓经由光路折转元件5后与干涉仪主光路完全分开，再经由检测成像镜组7后将被测连接器散件4的轮廓成像在检测相机8上，经由计算机图像处理后可获得被测连接器散件4的旋转角度，与校准值进行差值后可以获得角度的变化，用于补偿由此引入的插芯干涉检测参数(顶点偏移、APC角度以及键度)。
【主权项】
1.一种高精度APC光纤连接器自适应测量装置，其特征在于，包括干涉仪主光路单元和APC连接器旋转角度检测光路单元;所述干涉仪主光路单元包括第一分光镜(2);所述第一分光镜(2)的上方布置有第一反射镜(11)，下方布置有光源(I)，左方布置有干涉成像镜组(10)，干涉成像镜组(10)后布置有干涉相机(9);所述APC连接器旋转角度检测光路单元包括被测连接器散件(4)、光路折转元件(5)、检测成像镜组(6)和检测相机(8);所述光路折转元件(5)安装于干涉仪前面板(7)的前部或后部;所述被测连接器散件(4)布置在光路折转元件(5)的右部光路上，检测成像镜组(6)布置在光路折转元件(5)的左部光路上，所述检测成像镜组(6)后布置检测相机(8);所述光路折转元件(5)上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔。2.根据权利要求1所述的高精度APC光纤连接器自适应测量装置，其特征在于，所述光路折转元件(5)由第二分光镜(51)和第二反射镜(52)组成;所述第二分光镜(51)上以干涉仪主光路光轴为中心开有圆孔;所述第二分光镜(51)将光线反射到第二反射镜(52)上;第二反射镜(52)后布置检测成像镜组(6)。3.根据权利要求1或2所述的高精度APC光纤连接器自适应测量装置，其特征在于，所述圆孔的直径以3_8mm。
【文档编号】G01B11/26GK205718877SQ201620252738
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】汪凯巍
【申请人】浙江大学