专利名称：Ccd显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以采用电的方法为特征的计量设备，是一种CCD显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪。
光通信是当今国内外最热门的行业之一。光纤及相关的光纤器件，包括光纤跳线、连接器、尾纤、分路器、耦合器是光通信领域的基本器件。由于光通信领域具有巨大的发展前景，利润丰厚，市场潜力很大，目前国内已有不少企业开始生产光纤及光纤器件。对光纤及光纤器件的检测包括几何量检测、光谱检测、衰减检测、色散及失真检测等。目前生产厂及用户的检测都引进国外的仪器，但这种仪器一般结构复杂，价格十分昂贵，而且维修困难。
本实用新型的目的是设计一种结构简单的CCD显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是仪器中装有一组放大倍率可选用的显微物镜，在显微物镜的上方装有能作五维调节的部件(以光轴为旋转轴的转动除外)，被测件用装夹部件夹紧后，装在能作五维调节的部件中；在显微物镜的下方依次装有同轴光耦合镜、CCD面阵；同轴光耦合镜的一侧装有光源准直镜及光源。
还可在显微物镜与能作五维调节的部件之间装有干涉分光镜，在干涉分光镜的一侧装有标准样板。
本实用新型具有的优点是1)可检测光纤及光纤器件端面的几何形状，包括纤芯、包层、胶层、陶瓷层椭圆度；各层间偏心度；各层直径；2)可观察到端面的质量如划痕、庇疵、气泡、尘埃等缺陷；3)系统中加入标准样板和干涉分光镜时，可测量出面形情况，如端面球面半径、非球面度、光纤高度；4)用计算机处理可计算出以上各参数，画出实际端面形状，设置检测标准域值后，可直接判断被测器件为合格/不合格，并可显示或打印出结果；5)装夹部件组可换，适用于各种光纤(裸光纤、带保护层光纤、单模光纤、多模光纤)，各种光纤器件(尾纤、跳线、连接器、分路器、耦合器等)；6)显微物镜可换，图像定位容易，视场大小可变。
以下结合附图
对本实用新型作进一步描述。
附图是本实用新型的结构示意图。
如附图所示，本实用新型的工作原理如下光源7经准直镜6、同轴光耦合镜5，由显微物镜4会聚照明到被测件1上，被测件1是用装夹部件2夹紧后，装在能作五维调节的部件3上的，五维调节部件3可控制五个自由度，包括三个相互垂直方向的移动，控制光轴俯仰的转动和控制水平方向摆动的转动，其中平行于光轴的移动为μm级微调机构，被照明的被测件1中心部分经显微物镜4放大成像在CCD面阵8上，经控制电路9处理输出，可输入计算机10进行数字化处理得到各个几何量，或直接输入监视器，供人眼观察。系统中标准样板11和干涉分光镜12为可选用件。系统中加入此两个部件时，计算机将获得干涉条纹显微物镜4输出的光经干涉分光镜12分成两路，一路透射到被测件1，并经被测件1反射回物镜，另一路反射到标准样板11，并经样板11反射回物镜光路。因这二路光为相干光，且两个反射面(被测面和标准样板面)处于共轭位，因此这二路光将发生干涉，CCD面阵8上将观察到干涉条纹。通过对干涉条纹的分析，即可获得被测件面形情况。
CCD面阵8可用1/3″黑白或彩色CCD；控制电路9包括CCD信号放大、转移、输出，可选用产品化的带控制电路的CCD摄像头，如MTV-368CB等；计算10为任何带图像卡的标准计算机；监视器可选用任何带视频输入的监视器，如CE-7009等；图象卡可选用各种型号，如CPE-1000等。
通常被测光纤或光纤器件的被检中心几何尺寸很小，典型的单模光纤纤芯直径为9μm，包层直径为125μm，陶瓷头中心需检区域直径约为300μm。庇疵尺寸一般在μm量级。CCD选用1/3″规格，面积为4×5mm2，因此显微放大是必需的。本发明采用三套不同放大倍率的显微物镜，以供不同测试件和测试要求选用。典型的三套显微物镜放大倍率为4X、10X、20X。4X显微物镜主要用来系统找中心，和粗调对焦用。10X显微物镜可供检测光纤器件，检测的器件端面面积可达φ400μm,20X显微物镜可供重点检测光纤纤芯及包层直径200μm以内区域。
权利要求1．CCD显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪，其特征在于仪器中装有一组放大倍率可选用的显微物镜[4]，在显微物镜[4]的上方装有能作五维调节的部件[3]，被测件[1]用装夹部件[2]夹紧后，装在能作五维调节的部件[3]中；在显微物镜[4]的下方依次装有同轴光耦合镜[5]、CCD面阵[8]；同轴光耦合镜[5]的一侧装有光源准直镜[6]及光源[7]。
2．根据权利要求1所述的CCD显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪，其特征在于在显微物镜[4]与能作五维调节的部件[3]之间装有干涉分光镜[12]，在干涉分光镜[12]的一侧装有标准样板[11]。
专利摘要CCD显微成像的光纤及光纤器件几何量检测仪,在显微物镜的上方装有能作五维调节的部件,被测件用装夹部件夹紧后,装在能作五维调节的部件中;在显微物镜的下方依次装有同轴光耦合镜、CCD面阵;同轴光耦合镜的一侧装有光源准直镜及光源;在显微物镜与能作五维调节的部件之间装有干涉分光镜,在干涉分光镜的一侧装有标准样板。它可检测光纤及光纤器件的几何形状,端面的质量。采用干涉条纹可测量面形情况,可显示或打印出结果。
文档编号G01N21/88GK2463847SQ0120257
公开日2001年12月5日 申请日期2001年1月15日 优先权日2001年1月15日
发明者冯华君, 徐之海, 李奇, 戴顺林, 边美娟 申请人:浙江大学