電熱式光纖熔融拉錐關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、錐形光纖器件由于其結(jié)構(gòu)緊湊、易制造、成本低廉等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于各種光學(xué)器件的制作中。錐形光纖制造設(shè)備是保證錐形器件質(zhì)量的關(guān)鍵。以可燃性氣體為加熱方式的光纖熔融拉錐機由于其溫度漂移特性與系統(tǒng)的控制特性,很難實現(xiàn)特定錐區(qū)形狀的制造。對錐區(qū)形狀具有較高要求的光纖器件而言,此種拉錐設(shè)備制造出的光纖器件損耗大,一致性差,成品率較低。電熱式熔融拉錐系統(tǒng)由其加熱溫度穩(wěn)定、調(diào)節(jié)范圍大,控制精度高等優(yōu)點,可以大大提高錐形光纖器件的質(zhì)量與一致性。本文主要

2、針對電熱熔融拉錐關(guān)鍵技術(shù)中的機械運動系統(tǒng)以及測量反饋系統(tǒng)進行了研究與分析。
　　首先,本文根據(jù)光纖熔融拉錐系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及預(yù)實現(xiàn)功能,確定了包括光纖圖像檢測、電熱式光纖熔融加熱,機械運動控制等功能在內(nèi)的熔融拉錐系統(tǒng)設(shè)計方案。介紹了各部分功能模塊的結(jié)構(gòu)組成以及實現(xiàn)方法,并對其機械精度提出了要求。
　　其次,通過搭建的光纖圖像檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了利用一路相機對光纖進行不同維度平面的圖像觀測。經(jīng)過大量實驗,實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動調(diào)焦與圖像的

3、提取,完成了光纖幾何參數(shù)的測量。
　　再次,對機械系統(tǒng)的運動精度進行了測試。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案提出的精度要求,完成了各部分功能模塊的機械裝置選型與裝配,并對其進行了位移量標(biāo)準(zhǔn)偏差、重復(fù)定位誤差,裝配誤差的測量。確定了機械系統(tǒng)的運動誤差范圍,以減小光纖在對準(zhǔn)、加熱,拉錐等運動過程對錐形器件質(zhì)量的影響。
　　最后,本文基于電熱式熔融拉錐的設(shè)計方案,搭建了系統(tǒng)實驗平臺。對單根光纖進行了熔融拉錐,并對得到的錐形進行了錐區(qū)、錐腰的幾何參