[发明专利]一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统

权利要求书

1.一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：所述系统包括镜头、三维调节台、可升降反射镜组、手摇脉冲发生器、计算模块和控制模块、卤灯光源、绿光光源、光谱分析模块、准直聚焦透镜组；

所述可升降反射镜组，用于在光纤几何参数、衰减系数综合测试过程中，按照测试流程，进行当前测试所需功能的光路切换；

所述三维调节台，用于调整夹持待测光纤，使得所述待测光纤放在成像系统的焦面上；所述镜头，用于在三维调节台移动过程中，实时获取所述待测光纤图像；

所述计算模块，用于对镜头获取的图像进行图像处理，计算出清晰度评价值，并将清晰度评价值反馈给控制模块；

所述控制模块，用于接收计算模块的请求后，按照请求中的流程参数和内部自动控制算法，控制三维调节台和可升降反射镜组完成光纤的位移、自动对焦及测试自动控制过程；

所述手摇脉冲发生器，与控制模块连接，用于完成对光纤的手动对焦或自动对焦微调；

所述准直聚焦透镜组，用于在光纤几何参数、衰减系数综合测试过程中，将光源发出的发散光束变成平行光束，以及将平行光束变成会聚光束；

所述卤灯光源，用于测量所述光纤衰减系数测试中，产生超宽谱光，并通过所述准直聚焦透镜组，将所述卤灯光源输出的光耦合进入待测光纤的输入端；

所述绿光光源，用于在所述光纤几何参数测试中，通过所述准直聚焦透镜组将光注入至待测光纤的输入端；

所述光谱分析模块，用于在所述光纤衰减系数测试中，测量待测光纤输出端的光谱；

所述三维调节台，包括用于调整夹持待测光纤的第一三维调节台，使得所述待测光纤的输入端放在成像系统的焦面上；

还包括用于调整夹持待测光纤的第二三维调节台，使得所述待测光纤的输出端放在成像系统的焦面上；

所述三维调节台安装有X轴、Y轴和Z轴三个方向的步进电机，控制模块可对待测光纤三个方向进行位移控制。

2.根据权利要求1所述的一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：

所述可升降反射镜组，包括用于将所述绿光光源输出光反射进入所述待测光纤输入端的第三反射镜，将所述待测光纤输入端反射进所述镜头进行端面成像的第二反射镜，将所述待测光纤输出端的输出光束反射进入所述光谱分析模块的第一反射镜。

3.根据权利要求1所述的一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：所述可升降反射镜组底端安装有Z轴方向的步进电机，控制模块可根据几何参数和衰减系数两种测试的流程所需独立控制各个反射镜的升降。

4.根据权利要求1所述的一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：所述计算模块与控制模块通信指令格式为MODBUS协议，所述计算模块和控制模块均支持RS-485接口标准。

5.根据权利要求1所述的一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：所述手摇脉冲发生器通过控制模块自动分配所需要控制的所述可升降反射镜组/三维调节台的步进电机，无需手动选择或切换；所述手摇脉冲发生器将手动旋转的角度和速度转换成脉冲信号发送给控制模块，由控制模块控制步进电机的运动。

6.根据权利要求1所述的一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统，其特征在于：所述系统自动对焦待测光纤的过程包括：

步骤1：三维调节台中的用于驱动光纤对焦的步进电机从起始位置点出发，以等步长驱动光纤向某一方向运动；

步骤2：每走一步，计算模块计算一次清晰度评价值；

步骤3：若计算所得的清晰度评价值逐渐增大，说明步进电机驱动方向正确，控制模块控制步进电机继续向当前方向运动；当清晰度评价值第一次减小时，说明光纤已经越过最佳对焦点，控制模块控制步进电机反向运转，并减小步长；

步骤4：反复重复步骤2～3，直到最终步长减小到设定值，找到最佳对焦点，搜索结束。