光纤几何尺寸测试装置及测试方法与流程

本发明涉及光纤几何尺寸测试技术领域，尤其涉及一种光纤几何尺寸测试装置及测试方法。

背景技术：

随着网络的普及以及干线光缆网传输能力的不断提高，光纤接入网已成为光通信发展的重点之一。随着光纤技术的进步，光纤也向着特殊化、多样化发展，对光纤的质量检测也日益重要，而光纤的几何尺寸测试是光纤质量检测的重要测试内容之一。

现有的光纤几何尺寸测试仪器多数使用单一物镜进行光纤几何尺寸测试，一台仪器只能对直径在特定范围内的光纤进行测试，无法测试大直径的光纤或者直径较小的特种光纤。少数仪器采用更换镜头的方法测试大直径光纤的几何尺寸，这种方法需要将原有物镜拆卸后再安装上小倍数的物镜，在更换物镜的过程中需要将机箱外壳打开更换物镜，在打开的过程中容易造成光学系统出现位移导致测试准确性下降，而且这种方法更换的镜头有限，光纤在摄像头上成像过小会导致测试结果产生偏差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种光纤几何尺寸测试装置及一种光纤几何尺寸测试方法，能够实现不同直径光纤的几何尺寸测试并保证测试精度，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种光纤几何尺寸测试装置，包括旋转支架、与旋转支架相连接的驱动件和安装在旋转支架上的多个物镜，驱动件驱动旋转支架绕自身轴线转动，多个物镜分布在以旋转支架的轴线为中心的圆周上并具有不同的放大倍数。

优选地，还包括置于旋转支架外周侧的定位光耦和安装在旋转支架上的光耦挡片，光耦挡片随旋转支架转动至定位光耦处时遮挡定位光耦。

优选地，还包括控制器，驱动件和定位光耦均与控制器相连接。

优选地，还包括支撑驱动件的测试底座，测试底座上设有光耦支架，定位光耦安装在光耦支架上。

优选地，多个物镜在以旋转支架的轴线为中心的圆周上均匀分布。

优选地，驱动件为步进电机。

优选地，还包括摄像头、用于夹持被测光纤的光纤夹具、用于放置光纤夹具的夹具底座、设于夹具底座一端的反射板以及设于反射板远离夹具底座的一侧的背景光源灯，反射板设有供光纤穿过的通孔，旋转支架与反射板间隔相对地设置并可转动使多个物镜其中的一个位于与通孔相对的测试位置处，摄像头用于拍摄位于测试位置处的物镜的成像图像。

一种光纤几何尺寸测试方法，采用如上所述的光纤几何尺寸测试装置，根据被测光纤的几何尺寸大小选择旋转支架上多个物镜其中的一个作为测试物镜，通过驱动件驱动旋转支架转动使测试物镜到达与被测光纤相对的测试位置处，由测试物镜对被测光纤的几何尺寸进行测试。

优选地，在旋转支架的外周侧设置定位光耦，在旋转支架上安装光耦挡片，旋转支架位于初始位置时，光耦挡片位于定位光耦处并遮挡定位光耦；在切换测试物镜时，先由驱动件驱动旋转支架转动至初始位置，再由驱动件驱动旋转支架反向转动至指定测试物镜到达与被测光纤相对的测试位置处。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的光纤几何尺寸测试装置以及采用该光纤几何尺寸测试装置的光纤几何尺寸测试方法，可以根据被测光纤的几何尺寸大小选择旋转支架上多个物镜其中一个合适的作为测试物镜，由驱动件驱动旋转支架转动使选择的测试物镜到达与被测光纤相对的测试位置处，通过该测试物镜能够对被测光纤的几何尺寸进行测试；当被测光纤的几何尺寸大小发生变化时，可以通过驱动件驱动旋转支架转动切换不同放大倍数的物镜作为测试物镜对被测光纤的几何尺寸进行测试，从而能够实现较大直径范围内不同直径光纤的几何尺寸测试，且测试重复性与现有光纤几何尺寸测试仪器一样。本发明使得物镜的切换过程更为便捷，且减小了人工干预的误差，能够有效加快测试速度并保证测试精度。

附图说明

图1是本发明实施例的光纤几何尺寸测试装置的主视示意图。

图2是本发明实施例的光纤几何尺寸测试装置的工作示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、旋转支架2、驱动件

3、物镜4、定位光耦

5、光耦挡片6、测试底座

7、光耦支架8、摄像头

9、光纤夹具10、夹具底座

11、反射板12、背景光源灯

a、被测光纤

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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。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发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种光纤几何尺寸测试装置，本实施例的光纤几何尺寸测试装置用于测试被测光纤a的几何尺寸。

参见图1，本实施例的光纤几何尺寸测试装置包括旋转支架1、驱动件2和物镜3。其中，旋转支架1可绕其自身轴线转动，优选地，旋转支架1可以为圆盘状。驱动件2与旋转支架1相连接，驱动件2驱动旋转支架1绕自身轴线转动，优选地，驱动件2可以为步进电机，通过步进电机驱动旋转支架1转动，能够精确控制旋转支架1的转动角度。物镜3设有多个，多个物镜3均安装在旋转支架1上，并且，多个物镜3分布在以旋转支架1的轴线为中心的圆周上，即多个物镜3所在圆周的轴线与旋转支架1的轴线相重合。优选地，多个物镜3在以旋转支架1的轴线为中心的圆周上均匀分布。多个物镜3具有不同的放大倍数，即各物镜3的放大倍数不相同。物镜3的数量以及各物镜3的放大倍数均不局限，可以根据实际被测光纤a的几何尺寸的大小进行设计。例如，本实施例中，物镜3可以设有六个，分别为2倍物镜、4倍物镜、10倍物镜、20倍物镜、40倍物镜和60倍物镜，这六个物镜在同一圆周上依次等间隔地排列。

采用本实施例的光纤几何尺寸测试装置，可以根据被测光纤a的几何尺寸大小选择旋转支架1上多个物镜3其中一个合适的作为测试物镜，由驱动件2驱动旋转支架1转动使选择的测试物镜到达与被测光纤a相对的测试位置处，通过该测试物镜能够对被测光纤a的几何尺寸进行测试；当被测光纤a的几何尺寸大小发生变化时，可以通过驱动件2驱动旋转支架1转动切换不同放大倍数的物镜3作为测试物镜对被测光纤a的几何尺寸进行测试，从而能够实现较大直径范围(如20μm-1000μm)内不同直径光纤的几何尺寸测试，且测试重复性与现有光纤几何尺寸测试仪器一样。采用本实施例的光纤几何尺寸测试装置使得物镜的切换过程更为便捷，且减小了人工干预的误差，能够有效加快测试速度并保证测试精度。

参见图1，优选地，本实施例的光纤几何尺寸测试装置还包括定位光耦4和光耦挡片5，光耦挡片5与定位光耦4相配合。定位光耦4置于旋转支架1的外周侧，定位光耦4与旋转支架1的外周面之间具有间隔距离，不会妨碍旋转支架1的转动。光耦挡片5安装在旋转支架1上，光耦挡片5位于旋转支架1的外缘上，光耦挡片5随旋转支架1同步转动，并且，光耦挡片5随旋转支架1转动至定位光耦4处时，光耦挡片5遮挡定位光耦4，此时，光耦挡片5切断定位光耦4的信号。通过光耦挡片5与定位光耦4的配合可以定位旋转支架1的初始位置，本实施例中，将光耦挡片5位于定位光耦4处并遮挡定位光耦4时旋转支架1所在位置设为旋转支架1的初始位置。则在使用过程中，当驱动件2驱动旋转支架1转动至光耦挡片5到达定位光耦4处并遮挡定位光耦4，使得定位光耦4的信号断开时，即使得旋转支架1转动复位至初始位置。由此，可以在每次切换不同放大倍数的物镜3作为测试物镜时，先由驱动件2驱动旋转支架1转动复位至初始位置，再由驱动件2驱动旋转支架1反向转动至指定测试物镜3到达与被测光纤a相对的测试位置处进行测试，从而能够消除旋转支架1的转动角度误差，精确控制驱动件2驱动旋转支架1转动的角度，保证使指定的测试物镜3达到准确的最佳测试成像位置，保证测试精度。

优选地，本实施例的光纤几何尺寸测试装置还包括控制器(图中未示出)，驱动件2和定位光耦4均与控制器相连接。当光耦挡片5未遮挡定位光耦4时，定位光耦4正常产生电信号并将产生的电信号输送给控制器，控制器接收定位光耦4的电信号并根据接收到的电信号判断旋转支架1未位于初始位置；当光耦挡片5位于定位光耦4处并遮挡定位光耦4时，定位光耦4的信号被切断，控制器未接收到定位光耦4的电信号，此时控制器判断旋转支架1位于初始位置。控制器根据旋转支架1所在位置信息控制驱动件2的旋转方向和旋转角度，实现驱动件2驱动旋转支架1转动复位至初始位置或者从初始位置转动至指定的测试物镜3到达与被测光纤a相对的测试位置处。由此，本实施例的光纤几何尺寸测试装置能够实现物镜3切换的自动控制与操作，进一步减少人工干预误差、增加测试精度。

优选地，本实施例的光纤几何尺寸测试装置还包括测试底座6，测试底座6支撑驱动件2，测试底座6上设有光耦支架7，光耦支架7位于旋转支架1的外周侧，且光耦支架7与旋转支架1的外周面之间具有间隔距离，定位光耦4安装在光耦支架7上且位于光耦支架7朝向旋转支架1的一侧。

参见图2，优选地，本实施例的光纤几何尺寸测试装置还包括摄像头8、光纤夹具9、夹具底座10、反射板11以及背景光源灯12。光纤夹具9用于夹持被测光纤a，夹具底座10用于放置光纤夹具9。反射板11设于夹具底座10的一端，且反射板11设有供被测光纤a的被测端穿过的通孔。旋转支架1与反射板11间隔相对地设置，旋转支架1可转动使得多个物镜3其中的一个位于与反射板11上的通孔相对的测试位置处，该物镜3即作为测试物镜对穿过反射板11通孔的被测光纤a的被测端进行测试。背景光源灯12设于反射板11远离夹具底座10的一侧，且背景光源灯12位于反射板11与测试物镜之间。摄像头8用于拍摄位于测试位置处的物镜3的成像图像，摄像头8可以与控制器相连接，以将拍摄到的图像传输给控制器。工作时，可以先将被测光纤a通过光纤夹具9安装到夹具底座10上，并使被测光纤a的被测端穿过反射板11上的通孔，然后调整旋转支架1，使与被测光纤a的几何尺寸相适配的物镜3到达与反射板11上的通孔相对(即与被测光纤a的被测端相对)的测试位置处，接着点亮背景光源灯12，背景光源灯12的光线通过反射板11发射后照亮被测光纤a的被测端端面，被测光纤a的被测端端面图像通过测试位置处的物镜3放大后映射到摄像头8上，摄像头8将拍摄到的图像传输给控制器，即获得了被测光纤a的被测端端面图像，根据该图像，结合测试位置处的物镜3对应的相机的像素比例和像素与实际物理尺寸的比值，可计算获得被测光纤a的几何尺寸，实现光纤几何尺寸的测试。

本实施例中，控制器的形式并不局限，可以采用现有技术中的控制器，如plc控制器或单片机。

基于上述光纤几何尺寸测试装置，本实施例还提供一种光纤几何尺寸测试方法，本实施例的光纤几何尺寸测试方法采用本实施例的上述光纤几何尺寸测试装置，具体为，根据被测光纤a的几何尺寸大小选择旋转支架1上多个物镜3其中的一个合适的作为测试物镜，通过驱动件2驱动旋转支架1转动使测试物镜3到达与被测光纤a相对的测试位置处，由测试物镜3对被测光纤a的几何尺寸进行测试。当被测光纤a的几何尺寸大小发生变化时，可以通过驱动件2驱动旋转支架1转动切换不同放大倍数的物镜3作为测试物镜对被测光纤a的几何尺寸进行测试。由此，本实施例的光纤几何尺寸测试方法能够实现较大直径范围(如20μm-1000μm)内不同直径光纤的几何尺寸测试，且测试重复性与现有光纤几何尺寸测试仪器一样。采用本实施例的光纤几何尺寸测试方法使得物镜的切换过程更为便捷，且减小了人工干预的误差，能够有效加快测试速度并保证测试精度。

本实施例中，优选地，在旋转支架1的外周侧设置定位光耦4，在旋转支架1上安装光耦挡片5，通过光耦挡片5与定位光耦4的配合可以定位旋转支架1的初始位置。旋转支架1位于初始位置时，光耦挡片5位于定位光耦4处并遮挡定位光耦4，此时，光耦挡片5切断定位光耦4的信号。在切换测试物镜3时，先由驱动件2驱动旋转支架1转动至初始位置，再由驱动件2驱动旋转支架1反向转动至指定测试物镜3到达与被测光纤a相对的测试位置处。由此能够消除旋转支架1的转动角度误差，精确控制驱动件2驱动旋转支架1转动的角度，保证使指定的测试物镜3达到准确的最佳测试成像位置，保证测试精度。

本实施例中，优选地，将驱动件2和定位光耦4均与控制器相连接，控制器根据是否接收到定位光耦4的电信号判断旋转支架1所在位置信息(是否位于初始位置)，并根据旋转支架1所在位置信息控制驱动件2的旋转方向和旋转角度。具体为，当光耦挡片5未遮挡定位光耦4时，定位光耦4正常产生电信号并将产生的电信号输送给控制器，控制器接收定位光耦4的电信号并根据接收到的电信号判断旋转支架1未位于初始位置；当光耦挡片5位于定位光耦4处并遮挡定位光耦4时，定位光耦4的信号被切断，控制器未接收到定位光耦4的电信号，此时控制器判断旋转支架1位于初始位置。控制器根据旋转支架1所在位置信息控制驱动件2的旋转方向和旋转角度，实现驱动件2驱动旋转支架1转动复位至初始位置或者从初始位置转动至指定的测试物镜3到达与被测光纤a相对的测试位置处。由此，本实施例的光纤几何尺寸测试方法能够实现物镜3切换的自动控制与操作，进一步减少人工干预误差、增加测试精度。

本实施例中，被测光纤a可以是裸光纤，也可以是涂复层。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。