本發(fā)明涉及特種光纖測(cè)試，尤其涉及一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、光纖幾何尺寸參數(shù)是評(píng)估光纖性能的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)光纖的光學(xué)傳輸效率和插入損耗等性能具有重要影響。
2、目前，常用的圖像灰度法，通過(guò)采集光纖端面圖像并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來(lái)獲取光纖幾何尺寸參數(shù)。然而，對(duì)于在空間維度上具有軸向周期性分布結(jié)構(gòu)的特種光纖，基于端面的圖像灰度法無(wú)法有效測(cè)量特種光纖內(nèi)的周期性節(jié)距參數(shù)，并且，目前尚無(wú)可靠的測(cè)試方法能夠準(zhǔn)確測(cè)量這些參數(shù)。
3、因此，現(xiàn)在亟需一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)及方法來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
2、本發(fā)明提供一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，包括光纖夾具、光源、空間圖像成像裝置和檢測(cè)裝置，其中：
3、所述光纖夾具，用于將待測(cè)光纖的測(cè)試部位固定在所述空間圖像成像裝置中的光纖折射率匹配油中，其中，所述待測(cè)光纖是由主芯和側(cè)芯構(gòu)成的，所述側(cè)芯是以預(yù)設(shè)節(jié)距分布方式形成的周期性結(jié)構(gòu)圍繞于所述主芯的，所述測(cè)試部位的涂覆層已剝除；所述光纖折射率匹配油的折射率是基于所述待測(cè)光纖的包層的折射率確定的；
4、所述光源，用于通過(guò)光纖束向聚光鏡發(fā)射測(cè)試光，所述測(cè)試光經(jīng)過(guò)所述聚光鏡聚焦為聚焦光斑后，依次發(fā)射至所述空間圖像成像裝置和所述檢測(cè)裝置；
5、所述空間圖像成像裝置，用于在所述測(cè)試光經(jīng)過(guò)所述光纖折射率匹配油中的所述測(cè)試部位后，基于預(yù)設(shè)移動(dòng)速率，沿所述待測(cè)光纖的軸線方向移動(dòng)，以形成所述測(cè)試部位對(duì)應(yīng)的光學(xué)成像信號(hào)；
6、所述檢測(cè)裝置，用于根據(jù)所述光學(xué)成像信號(hào)，獲取所述待測(cè)光纖中所述周期性結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)；
7、其中，所述光源、所述聚光鏡和所述空間圖像成像裝置處于同一光軸。
8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述聚光鏡和所述空間圖像成像裝置之間的所述光軸設(shè)置有光闌，所述光闌用于對(duì)發(fā)射至所述空間圖像成像裝置的所述聚焦光斑的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)裝置包括光電探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)集成控制裝置，其中：
10、所述光電探測(cè)器，用于接收所述圖像成像裝置發(fā)送的光學(xué)成像信號(hào)，并將所述光學(xué)成像信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；
11、所述驅(qū)動(dòng)集成控制裝置，用于根據(jù)所述電信號(hào)對(duì)應(yīng)的周期性特征，獲取所述待測(cè)光纖中所述周期性結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)。
12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述空間圖像成像裝置包括第一物鏡和第二物鏡，所述第一物鏡和所述第二物鏡處于同一所述光軸，所述第一物鏡和第二物鏡之間的物鏡間隙吸附有所述光纖折射率匹配油，其中：
13、所述第一物鏡，用于對(duì)所述聚光鏡發(fā)射的所述聚焦光斑進(jìn)行第一放大處理，并將第一放大處理后的聚焦光斑發(fā)射至所述光纖折射率匹配油；
14、所述第二物鏡，用于對(duì)經(jīng)過(guò)所述光纖折射率匹配油中所述測(cè)試部位的所述第一放大處理后的聚焦光斑進(jìn)行第二放大處理，生成所述測(cè)試部位對(duì)應(yīng)的光學(xué)成像信號(hào)。
15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述第一物鏡設(shè)置有第一線性位移臺(tái)，所述第二物鏡設(shè)置有第二線性位移臺(tái)，其中：
16、所述第一線性位移臺(tái)和所述第二線性位移臺(tái)，用于根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)集成控制裝置發(fā)送的控制指令，沿所述待測(cè)光纖的軸線方向調(diào)節(jié)所述第一物鏡和所述第二物鏡之間的空間位置，以獲取所述待測(cè)光纖至少一個(gè)所述周期性結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的幾何參數(shù)。
17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述第二物鏡和所述光電探測(cè)器之間還設(shè)置有聚焦透鏡和帶通濾波器，其中：
18、所述帶通濾波器，用于對(duì)所述光學(xué)成像信號(hào)進(jìn)行去噪處理，得到去噪處理后的光學(xué)成像信號(hào)；
19、所述聚焦透鏡，用于將所述去噪處理后的光學(xué)成像信號(hào)進(jìn)行聚焦處理，得到目標(biāo)光學(xué)成像信號(hào)；
20、所述光電探測(cè)器還用于，將所述目標(biāo)光學(xué)成像信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的所述電信號(hào)。
21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述第一物鏡的放大倍率至少為20倍，所述第一物鏡的空間數(shù)值孔徑大于0.38；所述第二物鏡的放大倍率至少為50倍，所述第二物鏡的空間數(shù)值孔徑大于0.68；所述第一物鏡和所述第二物鏡之間的所述物鏡間隙小于700um。
22、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述光纖夾具包括第一v型槽和第二v型槽，其中：
23、所述第一v型槽和所述第二v型槽，用于通過(guò)壓塊將所述待測(cè)光纖的兩端按壓，以使得所述待測(cè)光纖的所述測(cè)試部位固定于所述光纖折射率匹配油中。
24、根據(jù)本發(fā)明提供的一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，所述光源為寬帶光源，用于發(fā)射作為所述測(cè)試光的可見(jiàn)光或近紅外波段光。
25、本發(fā)明還提供一種基于上述縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)方法，包括：
26、在確定待測(cè)光纖的測(cè)試部分被光纖夾具固定于空間圖像成像裝置中的光纖折射率匹配油之后，通過(guò)光源向所述測(cè)試部分發(fā)送測(cè)試光；
27、基于空間圖像成像裝置，獲取所述測(cè)試光在經(jīng)過(guò)所述光纖折射率匹配油中的所述測(cè)試部位后，形成的所述測(cè)試部位對(duì)應(yīng)的光學(xué)成像信號(hào)；
28、基于檢測(cè)裝置，將所述光學(xué)成像信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并根據(jù)所述電信號(hào)對(duì)應(yīng)的周期性特征，獲取所述待測(cè)光纖中周期性結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)。
29、本發(fā)明提供的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)及方法，通過(guò)光纖夾具將待測(cè)光纖固定在空間圖像成像裝置的光纖折射率匹配油中，進(jìn)而通過(guò)光源向聚光鏡發(fā)射測(cè)試光，聚焦后依次射向成像裝置和檢測(cè)裝置。成像裝置在測(cè)試光經(jīng)過(guò)測(cè)試部位后，按預(yù)設(shè)速率沿光纖軸線移動(dòng)形成光學(xué)成像信號(hào)，使得檢測(cè)裝置精準(zhǔn)獲取待測(cè)光纖的周期性結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)，提高檢測(cè)精度與可靠性。
1.一種縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括光纖夾具、光源、空間圖像成像裝置和檢測(cè)裝置，其中：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光鏡和所述空間圖像成像裝置之間的所述光軸設(shè)置有光闌，所述光闌用于對(duì)發(fā)射至所述空間圖像成像裝置的所述聚焦光斑的光量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)裝置包括光電探測(cè)器和驅(qū)動(dòng)集成控制裝置，其中：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述空間圖像成像裝置包括第一物鏡和第二物鏡，所述第一物鏡和所述第二物鏡處于同一所述光軸，所述第一物鏡和第二物鏡之間的物鏡間隙吸附有所述光纖折射率匹配油，其中：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一物鏡設(shè)置有第一線性位移臺(tái)，所述第二物鏡設(shè)置有第二線性位移臺(tái)，其中：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二物鏡和所述光電探測(cè)器之間還設(shè)置有聚焦透鏡和帶通濾波器，其中：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一物鏡的放大倍率至少為20倍，所述第一物鏡的空間數(shù)值孔徑大于0.38；所述第二物鏡的放大倍率至少為50倍，所述第二物鏡的空間數(shù)值孔徑大于0.68；所述第一物鏡和所述第二物鏡之間的所述物鏡間隙小于700um。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖夾具包括第一v型槽和第二v型槽，其中：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述光源為寬帶光源，用于發(fā)射作為所述測(cè)試光的可見(jiàn)光或近紅外波段光。
10.一種基于權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的縱向周期性結(jié)構(gòu)光纖幾何參數(shù)檢測(cè)方法，其特征在于，包括：