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1、光电子·激光第18卷第7期2007年7月JournalofOptoelectronics·LaserVol.18No.7Jul.2007·研究简报·33一种新型光纤准直器封装方法1332钟平,裘建新(1.东华大学理学院,上海200051;2.上海工程技术大学机械工程学院,上海200336)摘要:提出了一种基于数字图像处理技术的光纤准直器封装方法。先由CCD获取光纤插针端面的图像,并通过算法计算出光纤插针端面的投影面积;再由给定的数学模型计算出光纤插针的相位,据此由控制系统对光纤插针进行旋转调节,使光纤插针的斜端面与自聚焦透镜(GRIN)斜端面基本保持平行;然后由光学仪器监控进行
2、微调,便能快速使斜面插针到达最佳装配位置,保证输出的光功率最大。系统由CCD摄像机、图像采集卡和由VC++开发的处理软件等构成,并由计算机控制其装配全过程。实验表明,本文提出的光纤准直器装配方法,其相位可控制在±3°内,满足光纤准直器装配精度要求。关键词:光纤准直器;封装精度;机器视觉;图像处理;相位检测中图分类号:TN253文献标识码:A文章编号:100520086(2007)0720882204DesignofANovelMethodofPackagingOpticFiberCollimator1332ZONGPing,QIUJian2xin(1.CollegeofScie
3、nce,DonghuaUniversity,Shanghai200051,China;2.CollegeofMechanicalEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620,China)Abstract:Anewmethodforpackingthecollimatorbasedonimageprocessingtechniquehasbeenputforward.Firstly,theimageofobliqueendsurfaceofopticalfiberhasbeenacquiredb
4、ycomputerview,andtheprojectionareahasbeencalculatedbyimageprocessingalgorithm.Thenthephaseoftheopticalfiberisworkedoutwiththegivenmathematicmodel,whichisusedtomodulatetheopticalfiber’circumrotatinganglesothattheobliqueendsurfaceofopticalfibercanbeparalleltotheobliqueendsurfaceofGRINlens.Fina
5、lly,thephaseanddisplacementismodulatedfurtheraccordingtotheluminousfluxgainedbytheopticalinstrument.Inthiswaythefiberpincanquicklyreachtherightplacetoensuretooutputthemaximumlightpower.ThemainpartsofthesystemareCCDcamera,imageboard,contrllingsystemandimageprocessingsoftwaredevelopedwithVC++a
6、ndthewholeassemblyprocessiscontrolledbycomputer.Theexperimentalresultshasprovedthatthesystemisbothpracticalandeffective,theassemblyangletolerancecanbecontrolledlessthan±3°whichcansatisfythecollimatorassemblyprecisiondemands.Keywords:collimatorofPMF;assemblyprecision;computerview;imageprocess
7、ing;phasedetecting此,本文提出了一种基于数字图像的处理技术新的光纤准直器1引言封装方法。光纤准直器是光无源器件的基础元件,在光通信器件中有2光纤准直器封装过程着广泛应用。光纤准直器是由1/4节距的自聚焦透镜(GRIN)、带有光纤的插针以及不锈钢金属套筒组成,GRIN、光光纤准直器结构如图1所示。我们设计的光纤准直器封纤和插针的材质均为SiO2。目前,光纤准直器制造急待解决的装原理如图2所示。关键技术是以最短的时间、最低的成本获得最低的稳定插入损装配前,先确定GRIN斜端面相
