多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统及定位方法技术方案

本发明专利技术公开了多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统及定位方法，属于光纤位置传感技术及光纤光谱望远镜领域，利用一种基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，通过对多芯光纤束探头进行两次位置平移，以多芯光纤束探头卫星光纤出射光强作为位置反馈信号，引导多芯光纤束探头完成位置调整，实现与光纤光谱望远镜像斑的精确对准。所述基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统包括纤芯成环形分布的多芯光纤束探头、位置调整架、多芯光纤束探头安装架、定位检测CCD、光谱仪和控制系。该方法具有对准精度高，可调节范围大，调节过程中不遮挡光纤光谱望远镜星光像斑观测光路，不需要外加光源的优点。

Optical Fiber Spectrum Telescope System with Multi-core Fiber Optic Probe Position Shifting and Its Location Method

The invention discloses a multi-core optical fiber probe position translation optical fiber spectrum telescope system and positioning method, which belongs to the field of optical fiber position sensing technology and optical fiber spectrum telescope. By using an optical fiber position adjustment system based on multi-core optical fiber beam probe position translation, a multi-core optical fiber beam probe satellite is obtained by two position translations of the multi-core optical fiber beam probe. As a position feedback signal, the output light intensity of the optical fiber guides the multi-core optical fiber bundle probe to complete the position adjustment, and realizes the accurate alignment with the image spot of the optical fiber spectrum telescope. The optical fiber position adjusting system of the optical fiber spectrum telescope based on the position translation of the multi-core optical fiber bundle probe includes the multi-core optical fiber bundle probe, the position adjusting frame, the multi-core optical fiber bundle probe mounting frame, the positioning detection CCD, the spectrometer and the control system. This method has the advantages of high alignment accuracy, wide adjustable range, no occlusion of the optical path observed by the star spot of the optical fiber spectrum telescope during the adjustment process, and no additional light source is needed.

【技术实现步骤摘要】
多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统及定位方法
本专利技术属于光纤位置传感技术及光纤光谱望远镜领域，具体涉及多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统及定位方法，主要用于实现光纤与光纤光谱望远镜像斑的精确对准。
技术介绍
光纤因其自身具有体积小、易于实现长距离传输、空间排布灵活和抗电磁干扰的特点，被广泛地应用到各个领域中。光纤技术在天文观测领域的应用极大地推动了天文观测学的发展，典型的例子是多目标光纤光谱望远镜的出现。多目标光纤光谱望远镜采用光纤为光传输媒介，在其焦面板上安装有数百乃至数千根光纤用以传输星光。光纤由光纤定位装置放置到焦面板上像斑所在的位置。每一个像斑准确的落在各自对应的光纤纤芯中央，星光被耦合到光纤中并经由光纤被传输到多目标光纤光谱仪中进行光谱分析。星光光谱的采集效率直接取决于光纤定位的精度。如果光纤定位存在误差，使得像斑偏离光纤纤芯中心，在光谱仪一端形成环形斑，这将严重影响星光光谱采集效率，并极大地增加后续数据处理的难度。由于光纤光谱望远的光纤直接接入光谱仪，无法通过监测光纤的透射光功率实现光纤与星光像斑的对准，所以光纤光谱望远镜中光纤的精确定位成为一个难题。目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统，其特征在于，包括纤芯成环形分布的多芯光纤束探头(1)、位置调整架(2)、多芯光纤束探头安装架(3)、中心光纤尾纤(4)、卫星光纤尾纤(5)、定位检测CCD(6)、光谱仪(7)、和控制系统(8)；多芯光纤束探头(1)固定在位置调整架(2)上方，多芯光纤束探头(1)与中心光纤尾纤(4)、卫星光纤尾纤(5)分别相连；控制系统(8)一端与纤芯成环形分布的多芯光纤束探头(1)通过电缆相连，另一端通过电缆分别与定位检测(6)CCD、光谱仪(7)相连；中心光纤尾纤(4)的末端朝向定位检测CCD(6)，卫星光纤尾纤(5)末端朝向光谱仪(7)。

【技术特征摘要】
1.多芯光纤探头位置平移的光纤光谱望远镜系统，其特征在于，包括纤芯成环形分布的多芯光纤束探头(1)、位置调整架(2)、多芯光纤束探头安装架(3)、中心光纤尾纤(4)、卫星光纤尾纤(5)、定位检测CCD(6)、光谱仪(7)、和控制系统(8)；多芯光纤束探头(1)固定在位置调整架(2)上方，多芯光纤束探头(1)与中心光纤尾纤(4)、卫星光纤尾纤(5)分别相连；控制系统(8)一端与纤芯成环形分布的多芯光纤束探头(1)通过电缆相连，另一端通过电缆分别与定位检测(6)CCD、光谱仪(7)相连；中心光纤尾纤(4)的末端朝向定位检测CCD(6)，卫星光纤尾纤(5)末端朝向光谱仪(7)。2.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述多芯光纤束探头由一根位于多芯光纤束探头中央的中心光纤和多根均匀环绕分布在中心光纤周围的卫星光纤构成。3.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述多芯光纤束探头可以有但不限于有12个卫星光纤。4.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述多芯光纤束探头的中心光纤和卫星光纤的尺寸可以相同也可以不同。5.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述多芯光纤束探头中心光纤和卫星光纤的尾纤是分离的，分别接入光谱仪和定位检测CCD。6.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述的多芯光纤束探头安装架安装在位置调整架上，位置调整架由控制系统控制实现三维位置调节。7.根据权利要求1所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述定位检测CCD和光谱仪分别用于监测多芯光纤束探头卫星光纤尾纤的出射光强和采集多芯光纤束探头中心光纤的传输光谱。8.根据权利要求1和7所述的基于多芯光纤束探头位置平移的光纤光谱望远镜光纤位置调节系统，其特征是：所述控制系统用来控制定位检测CCD进行图像采集，并计算采集图像的光强灰度值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：关春颖，杨菁，王铭杰，杨敏，陈宫傣，白华，孙伟民，苑立波，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23