本发明专利技术涉及一种光锥制作在线检测和控制装置及其操作方法，用于对光锥进行在线检测和控制，所述光锥包括石英棒和光锥形成区域，所述检测和控制装置包括：主控制器，用于对所述检测和控制装置进行实时控制；视频采集模块，设置在所述光锥形成区域一侧，与所述主控制器相连，用于将采集到的光锥形成区域的视频图像送入主控制器；送棒控制器，设置在所述石英棒一端，与所述主控制器相连，用于控制石英棒的送棒速度；红外测温仪，设置在与所述视频采集模块相对的所述光锥形成区域的另一侧，与所述主控制器相连，用于检测光锥形成区域的温度；测径仪，设置在与所述送棒控制器相对的所述石英棒的另一端，与所述主控制器相连，用于检测光锥小端；牵引器，设置在所述测径仪一侧，与所述主控制器相连，用于控制所述光锥的形状。本发明专利技术可靠性高、操作简单、工作稳定，可对光锥形成区域进行在线检测和控制，易于制作光耦合用光锥。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术述及一种光锥在线检测和控制装置，属光电
技术介绍
光锥与常规的光纤光锥有所不同，其主要特点是端面直径尺寸大，母线长度长，且 具有良好的通光性能。光锥的一端面积大，便于接收来自聚光透镜的光信号，另一端面积 小，则便于与后续的特种光纤或光探测器连接耦合。由于光锥的母线形状直接影响其接收、 通光和耦合性能，也就是说，锥体形状直接影响光锥与特种耦合光纤或光探测器的耦合效 率。国内外的很多学者对光纤光锥的锥形函数进行过研究，如利用指数、抛物线、多项式等 函数来模拟锥形。但是这些分析只是针对尺寸很小的光纤光锥，用于大尺寸的光锥偏差太 大，很难精确计算。因此，如何制作性能优良的光锥成为关键。目前制作光锥的方法主要有两种(1)采用制模技术。根据所要制作的光锥母线制作一个空心模壳，再将透光性好 的光学材料灌入模壳中，定形后即为所需光锥。此类方法费时费力，很难保证光锥的良好性 能。(2)采用石墨炉直接拉制。根据计算所得的光锥模型，确定好光锥参数后，直接对 石英棒进行熔融拉制。这种方法成品率低，无法实时监测光锥的形成过程，也难于控制光锥 的曲线形状。因此，需要一种快速准确制作光锥的装置，并对其进行在线检测和控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决光耦合用光锥难于制作的问题，提供一种光锥制作在线检 测和控制装置及其操作方法。该装置可靠性高、操作简单、工作稳定，可对光锥成形区域进 行在线检测和控制，易于制作光耦合用光锥。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种光锥制作在线检测和控制装置，用于对光锥制作进行在线检测和控制，所述 光锥包括石英棒和光锥成形区域，其特征在于，所述检测和控制装置包括主控制器，用于对所述检测和控制装置进行实时控制；视频采集模块，设置在所述光锥成形区域一侧，与所述主控制器相连，用于将采集 到的光锥成形区域的视频图像送入主控制器；送料控制器，设置在所述石英棒一端，与所述主控制器相连，用于控制石英棒的送 料速度；红外测温仪，设置在与所述视频采集模块相对的所述光锥成形区域的另一侧，与 所述主控制器相连，用于检测光锥成形区域的温度；测径仪，设置在与所述送料控制器相对的所述石英棒的另一端，与所述主控制器 相连，用于检测光锥小端；3牵引器，设置在所述测径仪一侧，与所述主控制器相连，用于控制所述光锥的形 状。上述检测和控制装置还包括燃气炉，设置在所述石英棒与测径仪之间，用于对所 述石英棒加热形成光锥锥体。上述检测和控制装置还包括燃气供给控制器，与所述主控制器和燃气炉相连，用 于控制燃气炉的火焰大小。上述检测和控制装置还包括显示器，与所述主控制器相连，用于实时显示光锥成 形区域的动态。一种光锥制作在线检测和控制装置操作方法，用于操作上述装置，其操作方法如 下由视频采集模块对光锥成形区域进行实时检测，并将实时图像送入主控制器；由 红外测温仪对光锥成形区域的温度进行检测，测径仪对光锥小端进行检测，送料控制器对 石英棒的送料速度进行控制，并将相应信号输入主控制器；由主控制器综合视频采集模块、 测径仪和红外测温仪输入信号，并与预先设置的光锥参数相比较，实时调整送料控制器、燃 气供给控制器和牵引器，以控制光锥大端、光锥锥体和光锥小端的变化，使之符合要求；由 显示器实时显示光锥成形区域的动态情况。本专利技术的工作原理视频采集模块对光锥成形区域进行实时检测，并将实时图像送入主控制器。红外 测温仪对光锥成形区域的温度进行检测，测径仪对光锥小端进行检测，送料控制器对石英 棒的送料速度进行控制。主控制器综合视频采集模块、测径仪、红外测温仪等输入信号，并 与预先设置的光锥参数相比较，实时调整送料控制器、燃气供给控制器、牵引器等，以控制 光锥大端、锥体、小端的变化，使之符合要求。燃气供给控制器控制燃气炉的火焰大小，影响 光锥成形区域。显示器实时显示光锥成形区域的动态情况。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点(1)可靠性高，操作简单；(2)工作稳定，易于对光锥成形区域进行检测和控制；(3)系统简单，能够方便的制作光耦合用光锥。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构框图；图2是光锥成形区域的结构框图。具体实施例方式本专利技术的一个优选实施例并结合附图说明如下实施例一参见图1，本光锥制作在线检测和控制装置，用于对光锥制作时进行在 线检测和控制，所述光锥包括石英棒11和光锥成形区域8，所述检测和控制装置包括主控 制器2，用于对所述检测和控制装置进行实时控制；视频采集模块1，设置在所述光锥成形 区域8 —侧，与所述主控制器2相连，用于将采集到的光锥成形区域8的视频图像送入主控 制器2;送料控制器3，设置在所述石英棒11 一端，与所述主控制器2相连，用于控制石英 棒11的送料速度；红外测温仪4，设置在与所述视频采集模块1相对的所述光锥成形区域8的另一 侧，与所述主控制器2相连，用于检测光锥成形区域8的温度；测径仪6，设置在与所述送料控制器3相对的所述石英棒11的另一端，与所述主控 制器2相连，用于检测光锥小端；牵引器7，设置在所述测径仪6 —侧，与所述主控制器2相连，用于控制所述光锥的 形状。所述检测和控制装置还包括燃气炉9，设置在所述石英棒11与测径仪6之间，用 于对所述石英棒11加热形成光锥锥体；燃气供给控制器5，与所述主控制器2和燃气炉9相 连，用于控制燃气炉9的火焰大小；显示器10，与所述主控制器2相连，用于实时显示光锥 成形区域8的动态。实施例二 光锥制作在线检测和控制装置操作方法，用于操作实施例1的装置。参见图2，所述燃气炉9通过火焰91对石英棒11加热形成光锥锥体82，并在显示 器10实时检测光锥成形区域8。所述光锥大端81直径等于石英棒11直径。所述石英棒11为实心或空心。本操作方法如下参见图1和图2。由视频采集模块1对光锥成形区域8进行实时 检测，并将实时图像送入主控制器2。由红外测温仪4对光锥成形区域8的温度进行检测， 测径仪6对光锥小端83进行检测，送料控制器3对石英棒11的送料速度进行控制，并将相 应信号输入主控制器2。主控制器2综合视频采集模块1、测径仪6和红外测温仪4输入信 号，并与预先设置的光锥参数相比较，实时调整送料控制器3、燃气供给控制器5、牵引器7， 以控制光锥大端81、光锥锥体82和光锥小端83的变化，使之符合要求。燃气供给控制器5 控制燃气炉9的火焰91大小，影响光锥成形区域8。显示器10实时显示光锥成形区域8的 动态情况。权利要求一种光锥制作在线检测和控制装置，包括一个燃气炉(9)和一个牵引器(7)，其特征在于1)在光锥成形区域(8)的一侧设有一个红外测温仪(4)，另一侧设有一个视频采集模块(1)；2)在被加工的石英棒(11)进炉前一端装有一个送料控制器(3)，在石英棒(11)出炉后一端装有一个测径仪(6)和所述牵引器(7)；3)在所述燃气炉(9)的燃气供给管路上装有一个燃气供给控制器(5)；4)有一个主控制器(2)连接所述测温仪(4)、视频采集模块(1)、送料控制器(3)、测径仪(6)、牵引器(7)和燃气供给控制器(5)，并连接一个显示器(10)。2.一种光锥制作在线检测和控制装置操作方法，用于操作根据权利要求1所述的光锥 制作在线检测和控制装置，其操作方法如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光锥制作在线检测和控制装置，包括一个燃气炉（９）和一个牵引器（７），其特征在于： １）在光锥成形区域（８）的一侧设有一个红外测温仪（４），另一侧设有一个视频采集模块（１）； ２）在被加工的石英棒（１１）进炉前一端装有一个送料控制器（３），在石英棒（１１）出炉后一端装有一个测径仪（６）和所述牵引器（７）； ３）在所述燃气炉（９）的燃气供给管路上装有一个燃气供给控制器（５）； ４）有一个主控制器（２）连接所述测温仪（４）、视频采集模块（１）、送料控制器（３）、测径仪（６）、牵引器（７）和燃气供给控制器（５），并连接一个显示器（１０）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂华，郭强，付兴虎，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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