1.干涉儀及干涉條紋的解析 zeua`jQ
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評(píng)價(jià)光纖連接器端面的球面半徑和光纖高度,首先必須測(cè)量連接器端面的形狀。干涉儀具有測(cè)量精度高,速度快,成本低等優(yōu)點(diǎn),是測(cè)量表面形狀的一個(gè)有效手段。圖3.是光纖連接器端面檢測(cè)干涉儀的系統(tǒng)概要。由光源射出的光線經(jīng)半透鏡反射到米羅干涉物鏡后,光線聚焦于被檢測(cè)光纖連接器的端面,經(jīng)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(guò)半透鏡,成像于ccd攝像頭。這時(shí)在ccd攝像頭上可以觀察到干涉條紋。ccd攝像頭測(cè)得的圖像經(jīng)圖像卡傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行解析處理。就可以得到我們所需要的測(cè)量結(jié)果。由計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)控制卡及控制回路控制的pzt(壓電陶瓷組件)用于移動(dòng)米羅干涉物鏡以產(chǎn)生位相移動(dòng)。 2
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解析干涉條紋可以應(yīng)用傅立葉變換法2,3,4,也可以應(yīng)用位相移動(dòng)法5,6。傅立葉變換法具有簡(jiǎn)單,快速,低成本等優(yōu)點(diǎn),但精度較低,一般用于簡(jiǎn)易型測(cè)量?jī)x。對(duì)于光纖連接器端面形狀的測(cè)量,一般采用解析精度較高的位相移動(dòng)法。 S_QDYnF)`
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必須指出的是位相連接是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。選擇不同的位相連接算法,計(jì)算速度和安定性將會(huì)不同。 +amvQ];?Q8
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2.載物臺(tái)的傾斜調(diào)整 vx4&
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載物臺(tái)的傾斜調(diào)整是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。如果載物臺(tái)的傾斜調(diào)整精度不高,將極大地影響球面頂點(diǎn)偏心,apc角度及定位鍵角度的測(cè)量精度。圖4為傾斜調(diào)整和球面頂點(diǎn)偏心測(cè)量精度的關(guān)系概要。如圖4(a)所示,當(dāng)載物臺(tái)傾斜調(diào)整完整時(shí),干涉儀光學(xué)系統(tǒng)的光軸將與被測(cè)定光纖連接器的插芯的中心軸平行。此時(shí),旋轉(zhuǎn)被測(cè)定光纖連接器時(shí),光纖連接器端面的球面頂點(diǎn)(環(huán)形干涉條紋的中心如a點(diǎn)或b點(diǎn))將繞光纖的中心o點(diǎn)旋轉(zhuǎn),構(gòu)成一個(gè)以o點(diǎn)為中心的圓。測(cè)定的頂點(diǎn)偏芯值oa或ob將與實(shí)際的頂點(diǎn)偏芯相同。也就是說(shuō),無(wú)論旋轉(zhuǎn)光纖連接器到什幺角度,測(cè)定的頂點(diǎn)偏芯值的變化將不會(huì)太大。相反,如圖4(b)所示,當(dāng)載物臺(tái)傾斜調(diào)整不完整時(shí),干涉儀光學(xué)系統(tǒng)的光軸將會(huì)與被測(cè)定光纖連接器的插芯的中心軸交叉成一個(gè)角度。此時(shí),旋轉(zhuǎn)被測(cè)定光纖連接器時(shí),光纖連接器端面的球面頂點(diǎn)(環(huán)形干涉條紋的中心如a點(diǎn),b點(diǎn),c點(diǎn)或d點(diǎn))會(huì)繞一個(gè)與光纖的中心o不相同的中心o*旋轉(zhuǎn),構(gòu)成一個(gè)以o*為中心的圓。顯然,在不同位置測(cè)量的頂點(diǎn)偏芯值oa,ob或oc將與實(shí)際的頂點(diǎn)偏芯od不相同。也就是說(shuō),旋轉(zhuǎn)光纖連接器后,測(cè)定的頂點(diǎn)偏芯值將會(huì)有很大的變化。從這個(gè)現(xiàn)象也可以得到一個(gè)檢驗(yàn)載物臺(tái)傾斜調(diào)整是否完整的方法。即,旋轉(zhuǎn)光纖連接器,依次測(cè)定頂點(diǎn)偏芯值,如果測(cè)定的頂點(diǎn)偏芯值變化不大,則載物臺(tái)傾斜調(diào)整是完整的。反之,則載物臺(tái)傾斜調(diào)整是不完整的。為了提高載物臺(tái)傾斜的調(diào)整精度,富士寫(xiě)真光機(jī)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)了一種高精度,操作簡(jiǎn)單的載物臺(tái)傾斜調(diào)整技術(shù)(已申請(qǐng)多國(guó)專利)7,8,可以達(dá)到大大高于一般調(diào)整方法的調(diào)整精度。