[发明专利]一种光纤熔接机的光纤对准机构的光纤自动对准算法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤熔接机领域，尤其涉及一种光纤熔接机的光纤对准机构及光纤自动对准算法。

背景技术

光纤熔接机在光通讯行业起到不可或缺的作用。目前，市场上主要机型是第三、第四代的纤芯直视机型，光纤熔接过程中，光纤纤芯对准是一项最基本，也是最重要的工序，两根光纤熔接前的对准的精度直接影响光纤的熔接效果。由于摄像头的像差及CCD的像素限制，光纤对准精度无法提高。目前市场上的光纤熔接机所采用的纤芯调节对准机构多采用弹簧杠杆式三维调节机构，这种机构的主要是机械摩擦大，对准精度不高，且不能解决光纤对准过程中轴向倾斜的问题。实际上由光纤的倾角而造成的光纤熔接损耗不容忽视。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种能够解决光纤的倾斜造成的连接损耗问题，提高光纤对准精度的光纤熔接机的光纤对准机构及光纤自动对准算法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种光纤熔接机的光纤对准机构，其特征在于：其包括五维调节台、激光源、耦合器、第一光功率探测器、第二光功率探测器和控制器；

所述五维调节台包括X轴旋转机构，X轴旋转机构的输出端固定有第一台座，第一台座由X轴旋转电机驱动绕X轴旋转；

所述第一台座上设有Z轴导轨,Z轴导轨上滑动连接有第二台座，第二台座由Z轴滑动电机驱动沿Z轴导轨移动；

所述第二台座上设有Y轴导轨，Y轴导轨上滑动连接有第三台座，第三台座由Y轴滑动电机驱动沿Y轴导轨移动；

所述第三台座上设有X轴导轨, X轴导轨上滑动连接有Y轴旋转机构，Y轴旋转机构由X轴滑动电机驱动沿X轴导轨移动；

所述Y轴旋转机构的输出端固定有工作台，所述工作台由Y轴旋转电机驱动绕Y轴旋转；

所述激光源设在工作台沿Z轴导轨方向的一侧，所述耦合器设在激光源光射出的光路上；

所述耦合器的输出端设有参考光路输出口和耦合光路输出口，所述第一光功率探测器连接至耦合器的参考光路输出口，第一光功率探测器依序通过第一放大电路和第一A/D转换器连接至控制器；

所述耦合器的耦合光路输出口通过夹具固定有第一待熔接光纤，所述工作台上通过夹具固定有第二待熔接光纤，第二待熔接光纤沿Z轴方向设置；所述第二待熔接光纤连接至第二光功率探测器，所述第二光功率探测器依序通过第二放大电路和第二A/D转换器连接至控制器；

所述X轴滑动电机、Y轴滑动电机、Z轴滑动电机、X轴旋转电机、Y轴旋转电机分别连接至控制器，由控制器控制运动，进而控制工作台的运动，所述工作台在不同位置时，控制器可分别记录工作台的位置信息，进而记录第二待熔接光纤的位置信息。

进一步的，所述耦合器为分光比为1：1的Y型耦合器。

进一步的，所述激光源发出激光的波长为1310nm。

一种光纤熔接机的光纤对准机构的光纤自动对准算法，所述光纤自动对准算法通过测定光功率比来调节对准第一待熔接光纤和第二待熔接光纤；

所述光功率比σ= P_出/ P_入，

所述P_入为从第一待熔接光纤射出激光的光功率，P_出为第一待熔接光纤射出的激光进入第二待熔接光纤的光功率，其中P_出由第二光功率探测器测得；

所述耦合器的参考光路输出口与耦合光路输出口射出激光的光功率比值为1：1，所述耦合光路输出口射出激光的光功率等同于从第一待熔接光纤射出激光的光功率，则从第一待熔接光纤射出激光的光功率等于参考光路输出口射出激光的光功率，二者比值为1：1，其中，参考光路输出口射出激光的光功率由第一光功率探测器测得；

所述第一光功率探测器和第二光功率探测器分别测得的数据经放大、A/D转化后输入至控制器中，控制器进行进一步运算分析即可得到光功率比；

初始时，所述第一待熔接光纤与第二待熔接光纤相对的端面距离大于2000μm；

所述光纤自动对准算法包括以下步骤：

1）轴向调节：

a、控制器控制Z轴滑动电机驱动第二待熔接光纤沿Z轴平移，并以靠近第一待熔接光纤方向推进1930 -1950μm，控制器得到第二待熔接光纤在此位置上的光功率比σ₁₀和Z轴坐标Z₁₀，并将（σ₁₀，Z₁₀）存储；