一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及光电子，更具体地说，涉及一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、常规光纤在实际的生产过程中，常常会受到外力作用等原因，而使光纤粗细不均匀或弯曲等，就会使其产生双折射现象。当光纤受到任何外部干扰，例如波长、弯曲度、温度等的影响因素时，光的偏振态在常规光纤中传输时就会变得杂乱无章，因此，市面上出现了保偏光纤来解决这一偏振状态变化的问题，但它并不是消除光纤中的双折射现象，而是通过在光纤几何尺寸上的设计，产生更强烈的双折射，来消除应力对入射光偏振态的影响，如图1所示。

2、保偏光纤传输线偏振光，在以光学相干检测为基础的光纤传感器中使用，实现对物理量的高精度测量，是生产光纤陀螺(惯性制导系统)和光纤水听器(声呐系统)的核心原材料。随着光纤传感器的不断发展，对光纤性能的稳定性也提出了更高的要求。

3、保偏光纤保持偏振状态的好坏依赖于偏振光的入射状态，要求偏振光的偏振态与保偏光纤慢(快)轴方向耦合对准。如图2所示，需要尽量减小θ角度误差，维持高的消光比进行传输。将偏振光偏振方向与其中一轴对齐，分到另一轴的偏振分量就会很小，从而保持传输光的偏振态。保偏光纤猫眼对准的角度是保证消光比至关重要的因素。

4、专利号为cn201410817567.8的发明公开一种熊猫型保偏光纤端面定轴方法，通过确定保偏光纤的端面图像中包层中心的坐标及包层中心与猫眼的位置关系，确定两个猫眼的中心坐标，再计算出保偏光纤端面的猫眼偏转角度，该方法具有运算量大，计算时间长的缺点，不能直接测量出猫眼的偏转角度，不利于产业化应用。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法、装置、设备及介质。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，包括以下步骤：

3、获取成像清晰的保偏光纤端面图像，所述端面成像内设有至少两根光纤，每根所述光纤内设均设有两个猫眼；

4、生成两个与两所述光纤一一对应的大圆外轮廓线；所述大圆外轮廓线与其对应的所述光纤的外轮廓线重合；

5、生成两个与两所述猫眼一一对应的小圆外轮廓线；所述小圆外轮廓线与其对应的所述猫眼的外轮廓线重合；

6、获取两所述大圆外轮廓线的第一圆心，并将两所述第一圆心直线相连，形成测试基准线；

7、获取两所述小圆外轮廓线的第二圆心，并将两所述第二圆心直线相连，形成测试参考线；

8、依据所述测试参考线与所述测试基准线所形成的夹角，计算出所述猫眼的偏转角度；

9、本发明所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，在所述大圆外轮廓线上识取至少三个不同的第一定位点；相邻两所述第一定位点通过第一连接线连接；多条所述第一连接线上均设有第一垂直平分线；多条第一垂直平分线的相交点即为所述第一圆心；

10、本发明所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，在所述小圆外轮廓线上识取至少三个不同的第二定位点；相邻两所述第二定位点通过第二连接线连接；多条所述第二连接线上均设有第二垂直平分线；多条第二垂直平分线的相交点即为所述第二圆心；

11、本发明所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，所述第一圆心的圆心与所述第二圆心不重合；

12、本发明所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，所述猫眼的偏转角度可根据转动任一所述光纤使所述测试参考线与所述测试基准线的相对移动而变化；

13、本发明所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其中，所述测试参考线的延长线与所述测试基准线的延长线平行或相交；

14、本发明还公开一种保偏光纤猫眼偏转角度测量装置，其中,包括：

15、图像提取模块，用于成像清晰的保偏光纤端面图像；所述端面成像内设有至少两根光纤，每根所述光纤内设均设有两个猫眼；

16、轮廓生成模块，用于生成两个与两所述光纤一一对应的大圆外轮廓线，和生成两个与所述光纤内两猫眼一一对应的小圆外轮廓线；所述大圆外轮廓线与其对应的所述光纤的外轮廓线重合；所述小圆外轮廓线与其对应的所述猫眼的外轮廓线重合；

17、圆心获取模块，用于获取两所述大圆外轮廓线的第一圆心，和获取两所述小圆外轮廓线的第二圆心；

18、角度测量模块，将两所述第一圆心直线相连形成测试基准线，和将两所述第二圆心直线相连形成测试参考线；基于所述测试参考线与所述测试基准线所形成的夹角，计算出所述猫眼的偏转角度；

19、本发明还公开一种保偏光纤猫眼偏转角度测量设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述猫眼角度测量方法的步骤；

20、本发明还公开一种可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述猫眼角度测量方法的步骤。

21、本发明的有益效果在于：本发明中的一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法、装置、设备及介质，测量精度高，通过成像软件获取保偏光纤的横截面后，以光纤外圆边缘为基础，自动寻取多个第一定位点，判定出大圆外轮廓线后自动生成第一圆心，多个第一圆心相连接，从而形成一条直线，即角度判定参考的测试基准线；以猫眼外圆边缘为基础，自动寻取多个第二定位点，判定出小圆外轮廓线后自动生成第二圆心，多个第二圆心相连接，从而形成一条直线，即测试参考线；软件自动识取两条直线后自动测量两条直线的夹角角度，从而直接测出猫眼偏转角度。测试重复性可控制在±0.5°。在软件内可以设置猫眼角度偏转公差上、下限，由软件自动判定是否合格，同时测试数据以csv文件储存在电脑中，方便后续可随时查寻产品测量数据；本发明无需再测多个第一圆心和第二圆心的坐标，测量效率快。

技术特征：

1.一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，在所述大圆外轮廓线上识取至少三个不同的第一定位点；相邻两所述第一定位点通过第一连接线连接；多条所述第一连接线上均设有第一垂直平分线；多条第一垂直平分线的相交点即为所述第一圆心。

3.根据权利要求2所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，在所述小圆外轮廓线上识取至少三个不同的第二定位点；相邻两所述第二定位点通过第二连接线连接；多条所述第二连接线上均设有第二垂直平分线；多条第二垂直平分线的相交点即为所述第二圆心。

4.根据权利要求1所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，所述第一圆心的圆心与所述第二圆心不重合。

5.根据权利要求1所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，所述猫眼的偏转角度可根据转动任一所述光纤使所述测试参考线与所述测试基准线的相对移动而变化。

6.根据权利要求5所述的保偏光纤猫眼偏转角度测量方法，其特征在于，所述测试参考线的延长线与所述测试基准线的延长线平行或相交。

7.一种保偏光纤猫眼偏转角度测量装置，其特征在于,包括：

8.一种保偏光纤猫眼偏转角度测量设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述猫眼角度测量方法的步骤。

9.一种可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述猫眼角度测量方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种保偏光纤猫眼偏转角度测量方法、装置、设备及介质，包括以下步骤：获取成像清晰的保偏光纤端面图像；获取两大圆外轮廓线的第一圆心，并将两第一圆心直线相连，形成测试基准线；获取两小圆外轮廓线的第二圆心，并将两第二圆心直线相连，形成测试参考线；依据测试参考线与测试基准线所形成的夹角，计算出猫眼的偏转角度；测量精度高。

技术研发人员：刘臣承,刘飞荣
受保护的技术使用者：深圳市飞宇光纤系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12