如何让光通过光纤打光有光但是不通传到ccd

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第1章传感器技术基础 1.2传感器的基本特性 第1章传感器技术基础 1.2传感器的基本特性 传感器的动态响应 传感器无失真測试条件 ①一阶传感器 动态参数意义表达式 ①动态测试不失真条件 对阶跃函数的响应(时域) 若传感器輸入为,输出为 Lutt3-do rdt-t,) 对正弦函数的响应(频域 则 2②阶传感器 动态参数意义表达式 (m)= 对阶跃函数的响应(时域) (m) 对正弦函数的响应(频域) 0=( 波形的不矢直复现 ③传感器无失真测试条件:频特性 动态测试鈈失真条件 常数 m)=-,O或0 第1章传感器技术基础 1,2传感器的基本特性 第】章传感器技术基础 1.2传感器的基本特性 2动态测试不失真分析: (3)描述传感器动态特性的主要指标 A(ω)≠常数→幅值失真 时间常数,上升时间、响应时间、过 这种失真对多频成分信号的影响是严重的,而对于单频 调量, 成分的信号呮导致幅值测量的线性误差 通频带、工作频带 g(ω)≠to或0→相位失真 这种失真对多频信号测量就会造成失真,但是如果是单 ①时间常数r:传感器输絀上④峰值时间t;传感器输出响应曲 频信号,则一般可忽略相位失真.如果只需测得信号的有效 升到稳态值的632%所需的时间,‖线达到第一个峰值所需的时间 值或功率,则相位失真对多频信号也无影响 ②延迟时间传感器输出达到⑤超调量o传感器输出超过稳态 稳态值的50%所需的时间 值的最夶值 对于反馈控制系統要求φ(ω)=0,否则影响系純的稳定性, 上升时间;传感器输出达到⑥衰减比d:衰减振荡响应曲线的 稳态值的所需的时同 第一个峰值与第二个峰值之比。 第1章作业题: 第1章作业题: 1.什么是传感器?传感器由哪几部分构成?试述它们的作 4.压电式压力传感器灵敏度S=9pC/Pa,将它和一台灵 鼡和相互关系 敏度为S2=0.005V/pC的电荷放大器连接,其后再接入灵 2.传感器分类有哪几种? 敏度为S3=25mm/V的光线示波器,试绘出这个测试系统 3.一台精度为0.5级、量程范围600~1200℃的温度传感器, 的框图,并计算其总灵敏度? 它最大允许绝对误差是多少?检验时某点最大绝对误差 解;根据灵敏度的定义,总灵敏度为 是4℃,问此温度传感器是否合格? 4×10%,并由题意已知 △P(D)→|电传感 电荷放大器 光线被器4(my 解:根据精度定义表达式 8-9(P: Pal 00vP) A=0.5%,Yg=()℃,得最大允许误差 A=AYp.s=0.5%×(℃ △△QA ∧APAN 此温度传感器朂大允许误差为3℃、检验某点的最大绝对误差为4℃ =9(c′)×0.05(/c) 1.125() 大于3℃,故此温度传慼器在给定测量范围内不合格。 第1章作业题: 第1章作业题: 5.有一温度傳感器,微分方程为30 () +3()=0.15() 6.已知某力传感器为二阶系统,固有频率为1000H,阻尼比 其中,y(t)为输出电压(mV),x(t)输入温度(C) 为0.7,试求用它测量频率为600Hz的正弦交变力时的振幅 試求该传感器的时间常数和静态灵敏度 相对误差和相位误差。已知该二阶系统得幅频特性为 解;由式30O +3()=0.15(),写成标准式 2]2+(25 0-C4(=25(),与标准形式比较 解:将固有频率1000Hz,阻尼比0.7以及频率为60H代入上式 7.已知某二阶传感器系统的固有频率为20kHz,阻尼比为 解方程 0.1,若要求传感器的输出幅值误差不大丁3%,试确定 该传感器的笁作频率范围(已知该二阶系统得幅频特 解程 L83 性为 ]+(2m7 ,碳聊意礼性配上解 解:二阶桑传最的偶增性 如·,右 辰萨提竖南最邮。于者最幽情 》= 僵显4大於租最正常 用,B凡量,出M口 一4附,,M-无诞控,当>·。[一个 =孔工同聊周 于即出现位瓷要传昂降的值误不大 3%,船Jrm1巔 由题章可 9≤m 1 143 8∮h -r+(2盟 第1章作业题: 第1章作业题: -2xX1200,-2m×400 8.設有两只力传感器均可作为二阶系统处理,固有频率分别为 解;()当丌时:固有频率为 的力传感器唱频特性是 ,阻尼比均为,今徵测量率为正弦变化的外力,试计算 所产生的振幅相对误差和相位误差:并判断应选用哪一只力传感器? 400-0 =106 8、209280 解:对二阶传感巒系统处理,欲使测量无失真,则工作频率 幅频特件即是传感器输出输入隔值的比对于归一化方程,固有 应小小于固有颖率,显然本题应选固有频率为H的传感 频率为 器 的力传感器的输出幅值振幅相对误差为 置 相位误差为 )22+2 0x120 = arctan aretas (3 2)] 1200 第1章作业题 第1章作业题: 时,固有频率为的力传感器帼频特性是 ()所以,应选用固有频率为 的力传感器输出幅值误差振幅相对误差 和相位误差比较小。 =1.(2x0.4×400 11(4C.8 ()该系统的幅频特性及所标出的特征频率点如图所示 固有频率为 测量频率也为 0p)=(800/800)=1,1g(1)=0 幅特性 当测量频率为 (400/800)=1/2,1g(1/2)=-0.301, 第2章咣电式传感器及其应用 第2章光电传感器及其应用 211外光电效应 光电管 21光电效应和光电器件 21,2内光电效应 光电倍增管 21.3热释电效应 21光电效应和光电器件〈24外光电效应器件 215内光电效应器件一 光电池 光电效应「外光电效应 电传感器应用 217热释电传感器应用 光电三极管 内光电效应〔光电导效應 21CCD图像传感器 22新型光电器件」22)光栅传感器 结光生伏特效应 23激光传感器 光电器件「外光电效应工作原理 231激光车速测量 .32澈光多瞥勒流速测量 内咣电效应工作原理 23光电传感器综合应用系统231选距离光学宽度必《作原理 235光学层析成像 236光学相关测速 第2章光电传感器及其应用 21光电效应和光電器件 第2章光电传感器及其应用 2.2新型光电器件 221电荷耦合器件( Charge Coupled Devices-CCDs 光电器件的特性 具有光电传换、信息存储、信息传输等功能 具有集成度高、功耗小、性能稳定等特点, 各和光电器件特性的定义及各种光电器件的特性 广泛应用、微光电摄像、信息存储和处理的领域 CCD器件结构和工作原悝 1.光照特性极电沉与入射光在阴极⊥的光通量之的原 2光谱特性一光电管对于不同率的光,具有不同的 CCD的性能参数(1)电荷转移效率和转移损失率 (2)咣谱响应率和干涉效应 3.温度特性温度变佑影响灵敏度,也影响光谱响应 3)分辨率和调制传递函数(MTF) (4)动态范围 4伏安特性|学献池关量确时,阳电压 (5)喑电鋶和噪声 (6)驱动频率 5.频率恃性和响应时间 面阵CCD摄像器件的特性(分辨率、灵敏度、噪声和动态 范围、暗电流、光谱灵敏度、光谱响应 图像传感器的应用 第2章光电传感器及其应月 2.2新型光电器件 第2章光电传感器及其应用 2.2新型光电器件 222光栅( Grating)式传感器 223激光( Laser)式传感器 光栅、莫尔条纹及光栅測量装置 激光的特点(高方向性、高亮度、单色性好、高相干性) 光栅传感器的辨向原理 光栅传感器的细分原理 激光器种类(气体激光器、固体噭光器、半导体激光器) 光栅传感器的数据转换器 激光干涉传感器 激光测微头 则量 231意光车速测 光栅传感器的应用 232靠光多普勒流速测量 莫尔条紋定义、公式 233远距离光学宽度计 莫尔条纹特点 2.3光电传感器综合应用人234光电式数字转滋表工作原理 放大 2.3.5光学层析成像 对应 23.6光学相关流体速度測量 平均 23.7光学相关热乳钢带运动速度测量 第二章思考题: 第二章思考题: 说明电荷耦合器 出信号的特点 1.光电效应有哪几种?相对应的光电器件各囿哪些? 器件输出的信号比较特殊,其输出信号就其幅值来讲是模孤信号,其 幅值可以反映出每个像素单元受光后感生电荷的多少,它们是模拟量,哃时在 2.试述光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光电池的 信号输出和感测过程中的非线性以及信号转移过程中的电荷损失,都说明了 件输絀信号具有模拟信号的特点 信号电荷输出的方式主要有电流 工作原理,这些光电元器件在实际应用时各有什么特点? 输出和电压输出两种但昰,在时间关系上,这些信号又受精确、稳定的时钟 3.传感器技术(下册),p.23,题76,题7.9,题7.11 果可知,每个像素中光生电荷的有无才是重要的,而并不是电荷量约多尐。综 和题7.13 合两方面的情况,说明信号既具有模拟性又数字性:因此往往又被称为数 字视颜信号 23,题76米用波长为0.8~09的红外光源时,宜采用哪种材料嘚 光电器件做检测元件?为什么? 光栅传感器的基本原理是什么?莫尔条纹是如何形成的?有何特点?分析光栅传 答:1)采用波长为0.8 的红外光源时,宣采硅咣电池或硅光敏管, 感器具有较高测量精度的原因, 其光谱响应峰值 附近,波长范围在0.4~1.2H。 答:光栅传感器是根据莫尔条纹制成的一种计量光栅,它由咣源、透镜、光栅副和 2)其中硅光电池适于接受红外光,可以在较宽的波长范围内应用 紋,利用光电元件将莫尔条纹亮暗变化的光信号,转换成电脈冲信号,并用数字显示 ,从而测量出标尺光栅的移动距离 把光栅常数相等的主光栅和指示光栅相对重合在一起,并使两者栅线之间保持很 小嘚夹角,于是在近于垂直栅线的方向上出现明暗相间的条纹,即形成莫尔条纹。 莫尔条纹的特点:①莫尔条纹间距对光栅栅距具有放大作用;②莫爾条纹对光栅栅 距晨部误差具有误差平均效应,莫尔条纹的大栅线对光栅的刻线误差有平均作用34 第二章思考题: 第3章光纤打光有光但是不通式传感器 3.1光纤打光有光但是不通及其传光原理 若某光栅的栅线密度为F=100线/mm,要使形成的莫尔条纹宽度为品=10m 3.1.1光纤打光有光但是不通的结构 求主光柵与指示光栅之间的夹角为多少? 3.1.2光纤打光有光但是不通导光原理 解由光栅密度线可知其光栅常数为 3.1.3光纤打光有光但是不通主要参数 3.1.4光纤打咣有光但是不通的种类 3.2光纤打光有光但是不通传感器的组成及分类 摄握公式,下 3.2.1光纤打光有光但是不通传感器基本组成 3.2,2光纤打光有光但是不通传感器分类 3.3光调制技术 3.3.0光调制技术概述 第3章光纤打光有光但是不通式传感器 第3章光纤打光有光但是不通式传感器 3.1光纤打光有光但是不通忣其传光原理 3.3光调制技术 光纤打光有光但是不通传光的基本原理、光纤打光有光但是不通的数值孔径与 3.3.1强度调制型光纤打光有光但是不通傳感器 3.4.6光纤打光有光但是不通磁传感器 传输模式 3.3.2波长调制型光纤打光有光但是不通传感器 3.4.7医用光纤打光有光但是不通传感器 3.3.3相位调制型光纖打光有光但是不通传感器 3.3.4频率调制型光纤打光有光但是不通传感器 3.4.8分布式光纤打光有光但是不通传感器 传光的基本原理全反射 3.3.5偏振调制型光纤打光有光但是不通传感器 光纤打光有光但是不通的数值孔径表达式、意义 3.4光纤打光有光但是不通式传感器应用举例 3.4.1光纤打光有光但昰不通温度传感器 光纤打光有光但是不通的传输模式含义 3.4.2光纤打光有光但是不通位移传感器 单模 3.4.3光弹性式光纤打光有光但是不通压力传感器 3.4.4光纤打光有光但是不通流量、流速传感器 多模 3.4.5光纤打光有光但是不通干涉陀螺仪 第3章光纤打光有光但是不通式传感器 3.2光纤打光有光但是鈈通传感器的组成及分类 第3章光纤打光有光但是不通式传感器 3.3光调制技术 光纤打光有光但是不通传感器的组成及分类 光纤打光有光但是不通传感器常用光调制方式 基本组成光导纤维、 光调制目的被测量→光信号变化 〈光源、 调制方式强度弯、小的线位穆和角位穆折射率 光探測器 的变化,光纤打光有光但是不通的吸吹特性 波长 分类 功能性(传光型) 相位/应变效应 泊松效应 能型 光弹性效应 拾光型光纤打光有光但是不通傳感器 温度效应 颊率多普數教应 偏振态法拉笫磁光效应、丸尔电光效应 光弹效应等 第3章作业: 菌第3章作业 1.光在光纤打光有光但是不通中是怎樣传输的?对光纤打光有光但是不通及入射光的入射角有 2.光纤打光有光但是不通数值孔径NA的物理意义是什么?对NA取值大小有 什么要求? 什么意义? 【谷】 【答】 (1)数值孔径是光纤打光有光但是不通的一个基本参数,反映了光纤打光有光但是不通与光源或探测器等元件耦合时的耦 (1)光在光纤咑光有光但是不通内经过若干次全反射而进行传输的,实际工作时需要光纤打光有光但是不通弯 合教率,或表征光纤打光有光但是不通集光本領的一个重要参数,即反映光纤打光有光但是不通接收光量的多少。无论光 曲,但只要满足全反射条件,光线仍然继续前进可见这里的光线转彎实 涯发射功率有多太,且有入射角处于2c的光推内,光纤打光有光但是不通才能导光,如入射角过大 际上是由光的全反射所形成的。 光线便丛包層逸出而产生盪光 (2)光纤打光有光但是不通的趣大,表明它的集光能力越强,一般希望有大的数值孔径,这有利于提 (2)为满足光在光纤打光有光但昰不通内的全内反射,光入射到光纤打光有光但是不通端面的入射角B应满 高耦合效率;但数值孔径过大,会造成光信号畸变。所以要适当选择数徝孔径的数值 ≤b=are ,鄭石英光纤打光有光但是不通数值孔径一般为0,20.4 3.当光纤打光有光但是不通的n1=146,n2=1.45,如光纤打光有光但是不通外部介质的a1=1,求 一般光纤咑光有光但是不通所处环境为空气,则,这样上式可表示为 光在光纤打光有光但是不通内产生全内反射时入射光的最大入射角 根据光纤打光有咣但是不通数值孔径的定叉 0<O rcsin 入射临界角O为:0- arcsin-in0.1706-98 故,得该种光纤打光有光但是不通最大入射角为,即入射光线必须在与该光纤打光有光但是不通轴线夾角公于时 第3章作业: 第3章作业: 4教材p.39,题85,题8,7和题88 4教材p.39,题8.6,题87和题88 题 题图示为一种形结构光纤打光有光但是不通体压计原理图光源的光经犁光纤咑光有光但是不通的一个分支 有一光纤打光有光但是不通,其纤芯的折射率包层折射率则其数值孔径 入射,经反射薄膜反射后经型光纤打光有咣但是不通的另一个分支输出到光探测器上。光探澳器的 值是多少? 输出信号与被测压力成正比试说明其调制原理 用光红涡街流量计测量某管道中液体的流速,当测得光纤打光有光但是不通的振动频率 【答】 形光纤打光有光但是不通束的膜片反射型光纤打光有光但是不通压力傳感 时,则所测液体的流速是多少?已知光纤打光有光但是不通的直径为 器如图所示,在形光纤打光有光但是不通束前端放置一感压 【解】光纤咑光有光但是不通涡街流量计的光纤打光有光但是不通的振动频率为 z 膜片,当膜片受压变形时,使光纤打光有光但是不通束与膜片 腹片反射式咣纤打光有光但是不通区力传怒器示意图 间的距离发生变化,从而使输出光强受到调 式中流速:流体中物体的横向尺寸大小:斯特罗哈数它是一個无量 Y彩纤束2党片3弹性晨片 制,在一定范围内,膜片中心挠度与所加的 压力呈线性关系。岩利用形光纤打光有光但是不通東检测位 纲的常数仅與雷诺数有关 移特性的线性区,则传感器的输出光功率亦 将已知数据代入得 与待测压力呈线性关系 这种传感器结简单、体积小、使用方便,泹如果光源不稳定或长期使用后膜片 的反射率下降,将影响其精度, 第4章谐振式传感器 41谐振式传感器的类型与原坦 第4章谐振式传感器 谐振式传感器的组成、原理与类型 本章主要内容 诸振(机械)式传感器的组成:①振子;②激励 谐振式传感器的原理与类型 源;③检测;④放大;③补偿;⑤输出 谐振式传感器的特性与设计要点 谐振式传感器的类型(按振子分):振弦、振膜、 谐振式传感器的转换电路 振梁和振筒。 谐振式传感器应用举例 设振子等效刚度为k,等效振 诸振式传感器的原理动质量为叫,则振了谐振频何 近似表示为 4章谐振式传感器 A1者振式传感器的类型与原理 第4章谐振式傳感器 4.1谐振式传感器的类型与原理 谐振式传感器振子的激励方式 振弦式谐振传感器恃性及减少非线性的方法 连续激励法电流法 振弦式谐振傳感器特性非线性 电磁法 表达式 电荷法 影响因素 电热法 减少非线性的方法测量范围 间歇激励法 差动式 频率的平方为输出的转换电路 第4章作業: 第4章作业: 振弦式谐振传感器特性及减少非线性的方法 1.谐振式传感器的组成、类型与原理 解:对图示振弦式传感器,其谐振频率如式(913所示。為了 2.诸振式传感器振的激励方式 方便,写成 9.14 3振弦式谐振传感器特性及减少非线性的方法 当弦的张力增加△T后, 4.教材(下册)p.54,题97。 试说明电荷激励法转换电路中所用倍频器的作用 (9.15) 5.教材(下册)p.54,题9.8 式(915两边平方,并令△f=「一f,得 △(-2。) 谐振式传感器以f2为输出时比以为输出时的线性 △ (1+-) 度高,试画框图說明以为输出的转换电路原理 0 第4章作业: 第4章作业 通常,通过选择合适的工作点可使△ff1,从而可忽略上式中的 趨 平方项,得到近似的线性输出输叺关系为 谐据式传感器以为输出时比以为输出时的线性度高,试画框图说明以为输 出的转换电络原型 答:对谐振式传感器,其输出信号的频率与被测量之问的关系一般为线性关 (9.17) 系,即输出信号的频率与被测量的开方就正比 2 采用如图示以频率的平方为输出的转换电路,原埋是:谐振式传感器输出信号 的频率为周期为〓 经放大整形后得到频率为的方波。触发 单稳态触发器,得到频率为周期为,但脉冲宽度为r的方波T由图 忽略线性項后,非线性误差和灵敏度Sn分别为 中电路元件的取值决定,与无关,是常量 同时控制图所示的两个频率电压转换电路,使它们在每个周期里输出宽 A 喥为r、幅值分别为 的方波和 (9.18) 经低通滤波后得到 经低通滤彼后 为频哗为用期 输出为 所以,酊周期隼 (9,19) 2 22 为减少非线性,可选择适当的测量范围;或采用差动结构;或采用频率 显然,只要保 时间常数概率 不变,该七路的输 专感器输出的方信号 的平方为输出的转换电路 信号频率的平方成 第5章智能传感器及其应用 笫5章智能传感器及其应用 52智能传感器的定义及功能 5.1引言 ◆复合敏感功能 5.2智能传感器的定义及功能 ◆自动采集数据并对数据进荇预处理 5.3智能传感器与传感系统的构成及特点 ◆自诊断、自补偿、自校零、自校正功能 54智能传感器系统实现的途径 ◆具有组态功能 5.5智能传感器系统的设计方法 具有自适应、自调整功能 具有记忆、存储功能 5.6智能传感器系统的信号处理技术 具有数据通信功能 57智能传感器与传感系統应用 第5章智能传感器及其应用 第5章智能传感器及其应用 5.3智能传感器与传感系统的构成及特点 5.3智能传感器与传感系统的构成及特点 从构成仩看,智能传感器是一个典型的以微处理器为核心 (1)高精度 的计算机测控系统。 (2)宽量程 S RAM 牧惑器 ROM (3)多参数、多功能 放大转换 传感器 器 虞量 输出 (4)自校准与自标定 (5)超小型化、微功耗 器 「传感n (6)全数字化 走源 打印机 图121智能式传器的构成 第5章智能传感器及其应用 第5章智能传感器及其应用 5.4智能传感器实现的途径 .非集成化实现 5.6智能传感器系统的信号处理技术 1.集成化实现 551非线性补偿技术:查表法和曲线拟合法 Ⅲ.混合式智能传感器实现 5.5智能传感器系统的设计方法 5.62自校零与自动校准技术 硬件设计 563数字滤波技术 1.微处理器系統的设计(测量任务、字长、处理速度、功耗) Ⅱ.信号预处悝电路的设計(放大器、滤波器) 564标度变换技术 l.接口电路约设计(输入接口;输出接口) 软件设计.軟件设计思想有三种:模块化程序设计、自顶向下程 序设计、结构化程序设计 L.数据处理算法 考试题型 注意 答题:文字工整、筒明扼要 公式推导条担清楚,有推导过程 、筒答题 6个小题,共计30分 应用:说清原想,筒图说明 推导计算题 3个小题,共计40分 习题:根据已知条件 三、传感器系统分析3个小题,共计30分 写出式子, 代入数据, 求出结果(量纲)

知乎上与光纤打光有光但是不通楿关的专业问题真是少的可怜包括这个问题的问法也很是随便,而关注度更是惨不忍睹为了便于检索,我将原题目描述做了修改请見谅。

由于答主在日常试验中经常使用光纤打光有光但是不通熔接机闲暇里对光纤打光有光但是不通的熔接技术稍有关注,因此试答一丅谬误之处还请方家指正。

目前的主流光纤打光有光但是不通熔接技术原理简言之就是:

  1. 先是光纤打光有光但是不通对准——主要是侧姠成像对轴法对光纤打光有光但是不通的侧面成像进行图像处理,寻找与光纤打光有光但是不通位置或是方位角相关的特征值作为自变量反推出因变量(也即光纤打光有光但是不通的位置或是方位角信息),并通过精密马达系统控制光纤打光有光但是不通的平移与旋转从而达到熔接前的对准;
  2. 对准完成以后就是熔接了,还是说主流——预加热熔接法先是清洁放电对光纤打光有光但是不通端面进行除塵处理,然后预放电对光纤打光有光但是不通端面进行预热整形最后在主放电环境下,使一根光纤打光有光但是不通轴向移动完成两根光纤打光有光但是不通的熔接,并形成一个光纤打光有光但是不通熔接点(PS.光纤打光有光但是不通对准的方法还有很多,比如有源轴向對准法就与我说的不同但既不是写文献综述,其余方法也便不提了切勿以为只此一种。)

以上的话可以看完下文后再回味一遍下面结匼原理与图形简述之。

图1图1是一个典型的光纤打光有光但是不通侧面成像光路图中的PM Fiber是保偏光纤打光有光但是不通,当平行光通过光纤咑光有光但是不通时光纤打光有光但是不通相当于是一个柱透镜,对光线有一定的汇聚作用学过光学的人都应该清楚,在纸平面上咣线汇聚后并不是一个点,而是发散的因为有球差,同时观察屏(Observation Plane)与光纤打光有光但是不通之间的距离不同在屏上得到的光强分布吔是不同的(可以想象一下光线被汇聚后又发散的样子)。图1中通过一个透镜将观察屏上的光强分布投映到了CCD面阵上被接收为图像信号,然后根据图像亮度的不同得到了一条光强分布曲线(Light Intensity Profile),从曲线中可以读出以下信息:

在曲线的中心位置由于光纤打光有光但是不通柱透镜的汇聚作用,对应着观察屏上光强最强的区域再往两边过来一点,几乎很少有光打在屏上所以光强曲线的值几乎为零,再往兩边过来一些就是没有经过光纤打光有光但是不通的光线,光强又比中间经过汇聚后的光强值稍弱一点 然后,把视野拉到立体模型上來如果是一根光纤打光有光但是不通被照射,对应CCD面阵上接收的图像就应该是这样子的了看图:


有过熔接经验的人应该很熟悉了,这昰光纤打光有光但是不通的侧面成像经CCD光电转换后的灰度图像光强值越大,对应的白条纹越亮

OK,以上是基础知识下面稍进一步,再詳尽一点

刚才有提到保偏光纤打光有光但是不通PM Fiber,而且细心的人应该也会发现图1里标注的h和18°,下面讲它们的用途如果是单模光纤打光囿光但是不通,那么无论光纤打光有光但是不通处于什么样的方位角(也即无论光纤打光有光但是不通怎样旋转)得到的光强分布是不變的,所以可以直接通过Light Intensity Profile确定光纤打光有光但是不通的纤芯位置并完成对准工作。如果是保偏光纤打光有光但是不通光纤打光有光但昰不通的对准工作就会增加难度,由于光纤打光有光但是不通内部应力区的非圆心对称结构当光纤打光有光但是不通旋转时,也即方位角变化了得到的Light Intensity Profile曲线也会改变,所以我们需要从变化的Light Intensity Profile曲线中提取出与光纤打光有光但是不通方位角相关的一个特征量用来判断光纤咑光有光但是不通此时的方位角度,然后才能完成两根保偏光纤打光有光但是不通的0°或是任意角度的对轴熔接。而在图1中,我们可以提前知道答案了,那个h就是与18°(光纤打光有光但是不通方位角)相关的特征量。

要具体研究h与方位角的对应关系则需再严谨一点,先确萣观察屏的位置

目前在国内流通的主流保偏光纤打光有光但是不通熔接机里,使用较多的保偏光纤打光有光但是不通对轴方法有两种其一是瑞典爱立信公司发明的POL对轴法,另一个就是日本藤仓(要是我没记错的话此处存疑)发明的PAS对轴法。两种对轴方法的区别就是观察屏位置的不同POL的观察屏在光纤打光有光但是不通圆柱透镜效应的焦点处,其全称是Polarization of observation by lens-effect tracing而PAS的观察屏位置则比较靠前,好像是在纤芯与焦點的中点处(此处存疑回头我再查查资料),其全称是Profile alignment system俗称中心图像直接监测法。

POL法的Light Intensity Profile曲线就如图1中所示最大光强分布尖峰是在中間位置,当光纤打光有光但是不通旋转时Light Intensity Profile曲线中的最大对比值h(最大光强与最小光强的差值)始终位于光纤打光有光但是不通中心位置,且其大小随着光纤打光有光但是不通方位角的变化而变化是POL法的特征量。当光纤打光有光但是不通方位角从0°变化至360°时,得到h关于咣纤打光有光但是不通方位角的一条关系曲线也即POL曲线:


上面是不同类型PM Fiber的POL曲线,可以发现它们的POL曲线也是不一样的

下面就进入了算法部分,当我们测量出了PM Fiber的POL曲线以后如果是同种光纤打光有光但是不通的熔接,它们的POL曲线在形状上是相同的只是曲线在整体分布上會有一定的角度偏移,这时候可以通过直接相关算法来计算出二者的方位角差值公式我就不贴了,有兴趣直接翻文献去吧我会在后面給出。


上面是同种光纤打光有光但是不通的POL曲线以及采用直接相关算法得到的相关系数曲线相关系数曲线的峰值点对应的偏移角α即是两侧待熔光纤打光有光但是不通的主轴角度差,通过马达旋转光纤打光有光但是不通,使得α=0,即完成了0°对轴。但是这种方法有一个缺点就昰不能分别找准左右两侧光纤打光有光但是不通各自的方位角值于是还有一种算法就是间接相关算法。

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