專利名稱：Ccd顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及以采用電的方法為特征的計量設備，是一種CCD顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀。
光通信是當今國內外最熱門的行業之一。光纖及相關的光纖器件，包括光纖跳線、連接器、尾纖、分路器、耦合器是光通信領域的基本器件。由于光通信領域具有巨大的發展前景，利潤豐厚，市場潛力很大，目前國內已有不少企業開始生產光纖及光纖器件。對光纖及光纖器件的檢測包括幾何量檢測、光譜檢測、衰減檢測、色散及失真檢測等。目前生產廠及用戶的檢測都引進國外的儀器，但這種儀器一般結構復雜，價格十分昂貴，而且維修困難。
本實用新型的目的是設計一種結構簡單的CCD顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀。
為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是儀器中裝有一組放大倍率可選用的顯微物鏡，在顯微物鏡的上方裝有能作五維調節的部件(以光軸為旋轉軸的轉動除外)，被測件用裝夾部件夾緊后，裝在能作五維調節的部件中；在顯微物鏡的下方依次裝有同軸光耦合鏡、CCD面陣；同軸光耦合鏡的一側裝有光源準直鏡及光源。
還可在顯微物鏡與能作五維調節的部件之間裝有干涉分光鏡，在干涉分光鏡的一側裝有標準樣板。
本實用新型具有的優點是1)可檢測光纖及光纖器件端面的幾何形狀，包括纖芯、包層、膠層、陶瓷層橢圓度；各層間偏心度；各層直徑；2)可觀察到端面的質量如劃痕、庇疵、氣泡、塵埃等缺陷；3)系統中加入標準樣板和干涉分光鏡時，可測量出面形情況，如端面球面半徑、非球面度、光纖高度；4)用計算機處理可計算出以上各參數，畫出實際端面形狀，設置檢測標準域值后，可直接判斷被測器件為合格/不合格，并可顯示或打印出結果；5)裝夾部件組可換，適用于各種光纖(裸光纖、帶保護層光纖、單模光纖、多模光纖)，各種光纖器件(尾纖、跳線、連接器、分路器、耦合器等)；6)顯微物鏡可換，圖像定位容易，視場大小可變。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步描述。
附圖是本實用新型的結構示意圖。
如附圖所示，本實用新型的工作原理如下光源7經準直鏡6、同軸光耦合鏡5，由顯微物鏡4會聚照明到被測件1上，被測件1是用裝夾部件2夾緊后，裝在能作五維調節的部件3上的，五維調節部件3可控制五個自由度，包括三個相互垂直方向的移動，控制光軸俯仰的轉動和控制水平方向擺動的轉動，其中平行于光軸的移動為μm級微調機構，被照明的被測件1中心部分經顯微物鏡4放大成像在CCD面陣8上，經控制電路9處理輸出，可輸入計算機10進行數字化處理得到各個幾何量，或直接輸入監視器，供人眼觀察。系統中標準樣板11和干涉分光鏡12為可選用件。系統中加入此兩個部件時，計算機將獲得干涉條紋顯微物鏡4輸出的光經干涉分光鏡12分成兩路，一路透射到被測件1，并經被測件1反射回物鏡，另一路反射到標準樣板11，并經樣板11反射回物鏡光路。因這二路光為相干光，且兩個反射面(被測面和標準樣板面)處于共軛位，因此這二路光將發生干涉，CCD面陣8上將觀察到干涉條紋。通過對干涉條紋的分析，即可獲得被測件面形情況。
CCD面陣8可用1/3″黑白或彩色CCD；控制電路9包括CCD信號放大、轉移、輸出，可選用產品化的帶控制電路的CCD攝像頭，如MTV-368CB等；計算10為任何帶圖像卡的標準計算機；監視器可選用任何帶視頻輸入的監視器，如CE-7009等；圖象卡可選用各種型號，如CPE-1000等。
通常被測光纖或光纖器件的被檢中心幾何尺寸很小，典型的單模光纖纖芯直徑為9μm，包層直徑為125μm，陶瓷頭中心需檢區域直徑約為300μm。庇疵尺寸一般在μm量級。CCD選用1/3″規格，面積為4×5mm2，因此顯微放大是必需的。本發明采用三套不同放大倍率的顯微物鏡，以供不同測試件和測試要求選用。典型的三套顯微物鏡放大倍率為4X、10X、20X。4X顯微物鏡主要用來系統找中心，和粗調對焦用。10X顯微物鏡可供檢測光纖器件，檢測的器件端面面積可達φ400μm,20X顯微物鏡可供重點檢測光纖纖芯及包層直徑200μm以內區域。
權利要求1．CCD顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀，其特征在于儀器中裝有一組放大倍率可選用的顯微物鏡[4]，在顯微物鏡[4]的上方裝有能作五維調節的部件[3]，被測件[1]用裝夾部件[2]夾緊后，裝在能作五維調節的部件[3]中；在顯微物鏡[4]的下方依次裝有同軸光耦合鏡[5]、CCD面陣[8]；同軸光耦合鏡[5]的一側裝有光源準直鏡[6]及光源[7]。
2．根據權利要求1所述的CCD顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀，其特征在于在顯微物鏡[4]與能作五維調節的部件[3]之間裝有干涉分光鏡[12]，在干涉分光鏡[12]的一側裝有標準樣板[11]。
專利摘要CCD顯微成像的光纖及光纖器件幾何量檢測儀,在顯微物鏡的上方裝有能作五維調節的部件,被測件用裝夾部件夾緊后,裝在能作五維調節的部件中;在顯微物鏡的下方依次裝有同軸光耦合鏡、CCD面陣;同軸光耦合鏡的一側裝有光源準直鏡及光源;在顯微物鏡與能作五維調節的部件之間裝有干涉分光鏡,在干涉分光鏡的一側裝有標準樣板。它可檢測光纖及光纖器件的幾何形狀,端面的質量。采用干涉條紋可測量面形情況,可顯示或打印出結果。
文檔編號G01N21/88GK2463847SQ0120257
公開日2001年12月5日 申請日期2001年1月15日 優先權日2001年1月15日
發明者馮華君, 徐之海, 李奇, 戴順林, 邊美娟 申請人:浙江大學