干涉�(xiàn)象是光學的基本現(xiàn)�,利�光纖實現(xiàn)光的干涉,是光干涉現(xiàn)象的重要應用。由于光纖取代透鏡系統(tǒng)構成的光路具有柔�、形狀可隨意變�、傳輸距離遠、可適用于各種有�電磁干擾、易燃易爆等惡劣�(huán)�,從而可以構造出各種結構的干涉儀和許多功能器件,�光纖陀��光開�、光定位器件等,有廣泛的應用前景�
光纖Mach-Zehnder干涉儀可以用于教學實驗裝置,學生利用此裝置進行實驗,不僅可以加深對光干涉現(xiàn)象的理解,明了影響光干涉的因�,而且可以鍛煉動手調節(jié)光路的能力,啟發(fā)�(chuàng)新意��
評價光纖連接器端面的球面半徑和光纖高�,首先必須測量連接器端面的形狀。干涉儀具有測量精度高,速度
光纖干涉儀
光纖干涉儀圖冊
快,成本低等�(yōu)�,是測量表面形狀的一個有效手段。是光纖連接器端面檢測干涉儀的系�(tǒng)概要。由光源射出的光線經半透鏡反射到米羅干涉物鏡后,光線聚焦于被檢測光纖連接器的端面,經端面反射后與米羅干涉物鏡的反射面反射的光線一同透過半透鏡,成像于CCD攝像�。這時在CCD攝像頭上可以觀察到干涉條紋�
CCD攝像頭測得的圖像經圖像卡傳送到計算機進行解析處理。就可以得到我們所需要的測量結果。由計算機經過控制卡及控制回路控制的PZT(壓電陶瓷組件)用于移動米羅干涉物鏡以產生位相移��
解析干涉條紋可以應用傅立葉變換法2�3�4,也可以應用位相移動法5�6。傅立葉變換法具有簡單,快�,低成本等優(yōu)�,但精度較低,一般用于簡易型測量儀。對于光纖連接器端面形狀的測�,一般采用解析精度較高的位相移動法�
必須指出的是位相連接是一個比較復雜的過程。選擇不同的位相連接算法,計算速度和安定性將會不��
載物臺的傾斜調整是一項關鍵技術。如果載物臺的傾斜調整精度不�,將極大地影響球面頂點偏�,APC角度及定位鍵角度的測量精�。圖4為傾斜調整和球面頂點偏心測量精度的關系概要。如�4(a)所�,當載物臺傾斜調整完整時,干涉儀光學系統(tǒng)的光軸將與被測定光纖連接器的插芯的中心軸平行。此�,旋轉被測定光纖連接器時,光纖連接器端面的球面頂點(環(huán)形干涉條紋的中心如A點或B點)將繞光纖的中心O點旋轉,構成一個以O點為中心的圓。測定的頂點偏芯值OA或OB將與實際的頂點偏芯相�。也就是�,無論旋轉光纖連接器到什幺角�,測定的頂點偏芯值的變化將不會太�。相�,如�4(b)所�,當載物臺傾斜調整不完整�,干涉儀光學系統(tǒng)的光軸將會與被測定光纖連接器的插芯的中心軸交叉成一個角�。此�,旋轉被測定光纖連接器時,光纖連接器端面的球面頂點(環(huán)形干涉條紋的中心如A�,B�,C點或D點)會繞一個與光纖的中心O不相同的中心O*旋轉,構成一個以O*為中心的�。顯�,在不同位置測量的頂點偏芯值OA,OB或OC將與實際的頂點偏芯OD不相�。也就是�,旋轉光纖連接器后,測定的頂點偏芯值將會有很大的變�。從這個現(xiàn)象也可以得到一個檢驗載物臺傾斜調整是否完整的方法。即,旋轉光纖連接器,依次測定頂點偏芯�,如果測定的頂點偏芯值變化不�,則載物臺傾斜調整是完整�。反之,則載物臺傾斜調整是不完整�。為了提高載物臺傾斜的調整精�,富士寫真光機株式會社開�(fā)了一種高精度,操作簡單的載物臺傾斜調整技術(已申請多國專利)7,8,可以達到大大高于一般調整方法的調整精度�
測量再現(xiàn)性對光纖連接器端面檢測儀的測量精度有很大的影�。以頂點偏心為例,目前,絕大部分廠商生產的光
光纖干涉儀
光纖干涉儀圖冊
纖連接器端面檢測儀的測量再�(xiàn)性精度大約在±5μm附近。這些�(shù)�(jù)可以從各廠家的網頁方便的查到。有的廠家以測量再現(xiàn)性的標準偏差σ來衡量。按照誤差理論的計算方法,此時的測量再現(xiàn)性誤差可達�3σ,大約也在�6μm附近�
一般不可能要求測量儀器的測量精度高于測量再現(xiàn)性精�。所以再�(xiàn)性精度是判定測量儀器的測量精度最重要指標之一�
光纖連接器端面檢測儀的測量再�(xiàn)性精度主要由光纖連接器端面檢測干涉儀的測量再�(xiàn)性精度(由PZT的位相移動精度,CCD攝像頭的精度和圖像卡的A/D轉換器的精度,測量電路的噪聲,測量環(huán)�,如振動,溫度的變化決定�,以及載物臺光纖連接器固定夾具的定位精度來決定。此�,一般由于光纖連接器插入固定夾具的旋轉方向角度的不確定性(除APC光纖連接器),載物臺的傾斜調整精度也會影響測量再�(xiàn)性精��
對于干涉儀的測量再�(xiàn)�,可以固定光纖連接器于載物臺的固定夾具�,在不拔出光纖連接器的狀�(tài)下反復進行測量。然�,對測量的數(shù)值進行處理,從而評價干涉儀本身的測量再�(xiàn)�。一般來說,基于�(xiàn)代干涉儀測量技術和干涉條紋解析技術而開�(fā)的干涉儀具有很高的測量再�(xiàn)�。不�,由于光學設計及光路布置不當,有些廠家的干涉儀對振動很敏感,從而影響干涉儀的測量再�(xiàn)性精度�
對于光纖連接器固定夾具的定位精度,可以多次插�/拔出被測光纖連接器,對同一光纖連接器反復進行測量。然�,對測量的數(shù)值進行處理,從而評價光纖連接器固定夾具的定位精度。必須指出的�,由于大多采用某種標準器,如標準光纖連接器來進行載物臺的傾斜調整,載物臺的傾斜調整精度也會受到固定夾具的定位精度的影�,因�,提高固定夾具的定位精度是提高整個光纖連接器端面檢測儀的測量精度的關鍵。為了提高固定夾具的定位精度,富士寫真光機株式會社開�(fā)了一種高精度,操作簡�,可靠性高的光
干涉�(xiàn)象是光學的基本現(xiàn)�,利用光纖實�(xiàn)光的干涉,是光干涉現(xiàn)象的重要應用。由于光纖取代透鏡系統(tǒng)構成的光路具有柔�、形狀可隨意變�、傳輸距離遠、可適用于各種有強電磁干�、易燃易爆等惡劣�(huán)�,從而可以構造出各種結構的干涉儀和許多功能器件,如光纖陀�、光開關、光定位器件�,有廣泛的應用前景。光纖Mach-Zehnder干涉儀可以用于教學實驗裝置,學生利用此裝置進行實驗,不僅可以加深對光干涉現(xiàn)象的理解,明了影響光干涉的因�,而且可以鍛煉動手調節(jié)光路的能�,啟�(fā)�(chuàng)新意識�
維庫電子�,電子知�,一查百��
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