光纤端面检测方法以及光纤端面抛光及检测设备技术

本发明专利技术提供了光纤端面抛光及检测设备以及光纤端面检测方法，设备包括电源装置、光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置、光纤夹具装置，步骤分放电热熔步骤、图像处理步骤、图像判定步骤，本发明专利技术光纤端面检测方法利用放电热熔的方式处理光纤端面，可以对处理后的光纤端面的清洁度、损伤度、曲率半径等数据进行自动检测，消除光纤切割带来端面凹凸不平以及存在切痕等问题，以达到抛光光纤端面的效果，处理后的光纤端面具有良好的表面质量、均匀性及一致性，不需要进再行其它的机械处理就可以与其它光纤进行快速接续，本发明专利技术的设备具有体积小巧，操作简便，便于用户现场安装的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信设备加工
，尤其涉及对光纤端面状况进行判断、检测的光纤端面检测方法，以及应用该方法所制作的光纤端面抛光及检测设备。
技术介绍
目前在现场制作光纤活动连接器的时候，仅对光纤进行机械切割而不对光纤端面进行任何抛光处理，同时在制作过程中也没有任何实时检测工具，由于机械切割的效果取决于机械切割刀的精度以及操作人员的熟练程度，在实际制作过程中由于上述两个因素没有得到保证，导致光纤端面质量和一致性无法得到有效保证，由于光纤现场活动连接光学性能的优异取决于光纤端面的清洁度、损伤度和合适的曲率半径等因素，因此即使机械切割得到了良好的光纤端面，由于机械切割的端面为平面无法满足光纤端面的曲率半径的要求，导致光纤活动连接的效果不佳，同时因为没有实时检测手段，导致现场光纤活动连接器的质量无法得到保证，虽然现有技术中可以通过添加光纤折射率匹配液来暂时消除一些问题，但是光纤折射率匹配液存在易流失、易污染等缺点，光纤折射率匹配液降低了光纤活动连接的可靠性，从而导致光纤连接的光学性能的不稳定。为了保持光纤连接后具有稳定优异的光学性能，要对光纤端面进行球面抛光处理，在现有技术中也有通过放电热熔方式进行光纤端面处理的设备，例如光纤熔接机等，通过热熔光纤端面达到消除光纤端面反射的效果，但是在施工现场对光纤接续时，除了对光纤端面有清洁度和损伤度的要求，还对光纤端面的直径和曲率半径有严格的要求，但光纤熔接机等设备只能观测光纤侧面，不具备对光纤端面特别是光纤端面曲率半径进行计算评估的功能，在两根光纤永久接续或在不需要考虑光纤端面直径和曲率半径的情况下，光纤熔接机等设备多用于进行光纤端面的热熔处理。现有技术中，也使用机械研磨的抛光方式对光纤端面进行抛光处理，这样可以得到一定的曲率半径的光纤端面，从而保证光学性能的优异，但是机械研磨的抛光方式的研磨工艺复杂，设备体积较大，对于在工厂或现场，如果采用机械研磨的抛光方式，则工序相对繁琐，而且光纤端面抛光质量必须在研磨工序结束后通过专用的光纤端面观察仪来检验，如果存在抛光效果不佳的情况则需要重复研磨工序甚至将光纤连接器做报废处理，同时机械研磨的抛光方式需要用到的金刚砂抛光纸属于价格不菲的耗材，增加了单芯加工的成本，因此在工厂或现场采用的机械研磨的抛光方式不利于光纤现场操作和使用。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷和问题，本专利技术目的在于提供一种光纤端面抛光及检测设备，对光纤切割端面进行放电热熔处理，确保光纤端面的清洁度，损伤度和端面曲率半径的一致性，并且在对光纤端面进行放电热熔处理后，实时采集光纤端面图像，传送给显示屏用于观察的光纤端面图像，同时传送给图像处理装置进行黑白二值化处理用于计算光纤端面的清洁度、损伤度和曲率半径，且根据光学反射原理，通过图像处理装置自动判定光纤端面热熔状况，以确定是否需要追加一次放电热熔以保证光纤端面附着物被清洁，切割损伤被修复并形成合适的曲率半径，本专利技术还提供了一种光纤端面检测方法，可以通过计算机技术实现快速判断光纤端面和检测清洁度、损伤度和曲率半径。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:光纤端面抛光及检测设备，包括电源装置、光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置、光纤夹具装置，所述电源装置分别连接光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置；图像处理装置与摄像装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置连接；放电装置由电极组组成，所述光纤夹具装置与电机驱动装置连接；光纤夹具装置设置光纤固定槽，光源与光纤固定槽相对。上述技术方案中，所述电极组由两个对称电极组成。上述技术方案中，所述摄像装置包括CCD芯片与倍率物镜，其焦点定位于以两个对称电极轴心连线的中点为球心，半径为Imm的球形范围内，优选的定位于两电极轴心连线的中点。上述技术方案中，所述摄像装置的倍率物镜与光纤固定槽相对并同轴，且二者轴心连线与两个电极的轴心连线交叉成角度，该角度优选为90度。上述技术方案中，所述光源为环形光源或对称光源。上述技术方案中，所述光源发射的光线与光纤固定槽轴线成入射角度。优选的技术方案，所述入射角度为45度。本专利技术还提供一种光纤端面检测方法，具有以下步骤:步骤a放电热熔步骤，利用放电装置对光纤端面进行放电热熔处理；步骤b图像处理步骤、利用摄像装置采集放电热熔后的光纤端面图像传送给图像装置进行黑白二值化处理，并根据处理数据计算光纤端面的清洁度，损伤度和曲率半径等数据；步骤C图像判定步骤，将步骤c计算所得光纤端面的清洁度，损伤度和曲率半径的数据与预定义的标准光纤端面的清洁度，损伤度和曲率半径的数据进行比对，以确定是否对光纤端面追加一次放电；如果比对结果为清洁度、损伤度、曲率半径均符合预定义，则结束操作并提示完成抛光，否则追加一次放电热熔处理，并重复步骤b、c，直至光纤端面曲率半径低于预设的最小值，则结束操作并告警。本专利技术光纤端面检测方法利用放电热熔的方式处理光纤端面，可以对处理后的光纤端面的清洁度、损伤度、曲率半径等数据进行自动检测，消除光纤切割带来端面凹凸不平以及存在切痕等问题，以达到抛光光纤端面的效果，处理后的光纤端面具有良好的表面质量、均匀性及一致性，不需要进再行其它的机械处理就可以与其它光纤进行快速接续，本专利技术的设备具有体积小巧，操作简便，便于用户现场安装的特点。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是光纤端面抛光及检测设备结构示意图。图2是光纤成像及放电热熔结构示意图。图3是图像处理算法流程图。图4预定义合格的光纤端面示意图。图5是放电热熔后合格的光纤端面示意图。图6是放电热熔后清洁度差、损伤度高、曲率半径过大的光纤端面示意图。图7是放电热熔后曲率半径过小的光纤端面示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供实施例针对于直径为125um的石英光纤进行了示例。如图1所示，作为实施例所示的光纤端面抛光及检测设备，包括电源装置8、光源1、摄像装置2、图像处理装置3、图像显示装置9、电机驱动装置5、放电装置4、光纤夹具装置7。所述图像处理装置3为具备数据处理功能的微型计算机，图像处理装置3与摄像装置2、电机驱动装置5、图像显示装置9、放电装置4通过数据线连接。电源装置分别连接光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置并为这些装置供电。所述电机驱动装置5为小功率微型步进电机，可驱动光纤夹具装置7前后运动，光纤夹具装置7上设置有光纤固定槽701，光纤固定槽701为槽道形状或其他可以固定光纤的直道，固定在光纤固定槽701中光纤的轴线为光纤固定槽的轴线。摄像装置2包括倍率物镜201和CCD芯片202，摄像装置2的焦点定位于以本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤端面抛光及检测设备，其特征在于：包括电源装置、光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置、光纤夹具装置，所述电源装置分别连接光源、摄像装置、图像处理装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置；图像处理装置与摄像装置、图像显示装置、电机驱动装置、放电装置连接；放电装置由电极组组成，所述光纤夹具装置与电机驱动装置连接；光纤夹具装置设置光纤固定槽，光源与光纤固定槽相对。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙克雷，
申请(专利权)人：南京光腾通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32