一种光纤外扭转参数的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤外扭转参数的检测方法，首先拉取一段待测光纤，使其处于悬垂状态，外扭转完全释放后，将无外扭转光纤段两端A、B点夹持，再拉取与AB段等长的光纤BC段，在C点进行夹持，然后将B点松开，检测B点处光纤扭转角度，即可得出光纤外扭转参数为：转角/长度。本发明专利技术的检测方法简单，易操作，具有很高的精度，可在线配置于光纤绕线机中，在线检测光纤环绕制过程中的光纤外扭转数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测方法，尤其涉及。
技术介绍
光纤作为传感器传感部位的主要组成部分，在光学传感中发挥着不可替代的作用；光纤环作为角速率传感器中的敏感部件，其性能的稳定性直接影响传感器性能的稳定性。光纤在制作和缠绕成环过程中会产生扭转，这种扭转会引起光在光纤传播中的偏振态变化，从而造成了传感器性能的不稳定，带来测量误差。因此测量光纤的扭转非常重要。
技术实现思路
为了实现光纤外扭转的高精度测量，本专利技术提出。本专利技术可在光纤缠绕中实时监测光纤外扭转，实现光纤低扭转缠绕。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:，其特征在于，该方法在光纤外扭转参数的检测系统上实现，所述系统包括光线固定夹、喷墨机、第一面阵CCD、第二面阵CCD、第三面阵CCD、CCD读出电路和计算机；第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD分别由CCD读出电路与计算机相连；该方法包括以下步骤:( I)首先从整盘待测光纤上拉取一段待测光纤，使其处于悬垂状态，外扭转完全释放后，形成待测光纤无扭转段，将其A、B两端分别用光线固定夹夹持固定。(2)在待测光纤无扭转段的B端设置喷墨机，在待测光纤无扭转段的B端外圆周任一点打一个墨点。(3)继续拉取光纤至与待测光纤无扭转段等长的长度，得到与待测光纤等长的待测光纤有扭转段，其两端分别为B端和C端，在C端用光线固定夹进行夹持。(4)采用第一面阵(XD、第二面阵CXD和第三面阵CXD对墨点初始位置成像，得到一组图像；松开B点的夹持，墨点随光纤的扭转移动，采用第一面阵(XD、第二面阵CXD和第三面阵CXD再次对墨点成像，得到第二组图像。通过CXD读出电路输入计算机，将得到的两组图像进行数字图像处理。(5)以CXD纵向像素建立一维坐标轴，每个CXD都为一个独立坐标轴，单位坐标大小为(XD —个像素大小，通过图像处理得到墨点中心对应的像素点，即坐标点X。每个面阵CXD拍摄的图像中心点为其坐标原点，第一面阵CXD图像中心处为墨点对应角度为零的位置，每个CXD图像上任一位置对应的角度Θ与其对应坐标点X的关系为:X=R sin θ，其中R为光纤外径半径。取每个C⑶对应的角度范围为-60°至+60°，那么可得，若墨点成像在第一面阵CXD正轴上，则墨点位置的对应角度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤外扭转参数的检测方法，其特征在于，该方法在光纤外扭转参数的检测系统上实现，所述系统包括光线固定夹、喷墨机、第一面阵CCD、第二面阵CCD、第三面阵CCD、CCD读出电路和计算机；第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD分别由CCD读出电路与计算机相连；该方法包括以下步骤：（1）首先从整盘待测光纤上拉取一段待测光纤，使其处于悬垂状态，外扭转完全释放后，形成待测光纤无扭转段，将其A、B两端分别用光线固定夹夹持固定。（2）在待测光纤无扭转段的B端设置喷墨机，在待测光纤无扭转段的B端外圆周任一点打一个墨点。（3）继续拉取光纤至与待测光纤无扭转段等长的长度，得到与待测光纤等长的待测光纤有扭转段，其两端分别为B端和C端，在C端用光线固定夹进行夹持。（4）采用第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD对墨点初始位置成像，得到一组图像；松开B点的夹持，墨点随光纤的扭转移动，采用第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD再次对墨点成像，得到第二组图像。通过CCD读出电路输入计算机，将得到的两组图像进行数字图像处理。（5）以CCD纵向像素建立一维坐标轴，每个CCD都为一个独立坐标轴，单位坐标大小为CCD一个像素大小，通过图像处理得到墨点中心对应的像素点，即坐标点X。每个面阵CCD拍摄的图像中心点为其坐标原点，第一面阵CCD图像中心处为墨点对应角度为零的位置，每个CCD图像上任一位置对应的角度θ与其对应坐标点X的关系为：X=R?sinθ，其中R为光纤外径半径。取每个CCD对应的角度范围为?60°至+60°，那么可得，若墨点成像在第一面阵CCD正轴上，则墨点位置的对应角度为：墨点成像在第二面阵CCD上，则墨点位置的对应角度为：墨点成像在第三面阵CCD上，则墨点位置的对应角度为：若墨点成像在第一面阵CCD负轴上，则墨点位置的对应角度为：定义松开B点加持前后墨点对 应的角度分别为θ1、θ2，θ1、θ2可以通过以上公式计算得到。采取连续拍摄方式判断光纤扭转方向，定义墨点沿逆时针移动为光纤正向扭转；沿顺时针移动为光纤反向扭转。同样采用连续拍摄的方法，得到墨点经过O点处的次数n，则当光纤正向扭转时，光纤最终扭转角度当光纤反向扭转时，同理得到光纤最终扭转角度（6）最终计算得到光纤的外扭转参数：式中，AB为待测光纤无扭转段的长度。FDA0000399263450000012.jpg,FDA0000399263450000013.jpg,FDA0000399263450000014.jpg,FDA0000399263450000015.jpg,FDA0000399263450000021.jpg,FDA0000399263450000022.jpg,FDA0000399263450000023.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种光纤外扭转参数的检测方法，其特征在于，该方法在光纤外扭转参数的检测系统上实现，所述系统包括光线固定夹、喷墨机、第一面阵CCD、第二面阵CCD、第三面阵CCD、CCD读出电路和计算机；第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD分别由CCD读出电路与计算机相连；该方法包括以下步骤: (1)首先从整盘待测光纤上拉取一段待测光纤，使其处于悬垂状态，外扭转完全释放后，形成待测光纤无扭转段，将其A、B两端分别用光线固定夹夹持固定。 (2)在待测光纤无扭转段的B端设置喷墨机，在待测光纤无扭转段的B端外圆周任一点打一个墨点。 (3)继续拉取光纤至与待测光纤无扭转段等长的长度，得到与待测光纤等长的待测光纤有扭转段，其两端分别为B端和C端，在C端用光线固定夹进行夹持。 (4)采用第一面阵CCD、第二面阵CCD和第三面阵CCD对墨点初始位置成像，得到一组图像；松开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洁，张彩妮，刘承，施飞韬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：