1.干涉儀及干涉條紋的解析 !8ub3oj)
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評價光纖連接器端面的球面半徑和光纖高度,首先必須測量連接器端面的形狀。干涉儀具有測量精度高,速度快,成本低等優(yōu)點,是測量表面形狀的一個有效手段。圖3.是光纖連接器端面檢測干涉儀的系統(tǒng)概要。由光源射出的光線經(jīng)半透鏡反射到米羅干涉物鏡后,光線聚焦于被檢測光纖連接器的端面,經(jīng)端面反射后與米羅干涉物鏡的反射面反射的光線一同透過半透鏡,成像于ccd攝像頭。這時在ccd攝像頭上可以觀察到干涉條紋。ccd攝像頭測得的圖像經(jīng)圖像卡傳送到計算機進行解析處理。就可以得到我們所需要的測量結(jié)果。由計算機經(jīng)過控制卡及控制回路控制的pzt(壓電陶瓷組件)用于移動米羅干涉物鏡以產(chǎn)生位相移動。 tsq]QTA*
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解析干涉條紋可以應用傅立葉變換法2,3,4,也可以應用位相移動法5,6。傅立葉變換法具有簡單,快速,低成本等優(yōu)點,但精度較低,一般用于簡易型測量儀。對于光纖連接器端面形狀的測量,一般采用解析精度較高的位相移動法。 E,5jY
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必須指出的是位相連接是一個比較復雜的過程。選擇不同的位相連接算法,計算速度和安定性將會不同。 oQ@X}6B%S
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2.載物臺的傾斜調(diào)整 &ZFsK c#
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載物臺的傾斜調(diào)整是一項關(guān)鍵技術(shù)。如果載物臺的傾斜調(diào)整精度不高,將極大地影響球面頂點偏心,apc角度及定位鍵角度的測量精度。圖4為傾斜調(diào)整和球面頂點偏心測量精度的關(guān)系概要。如圖4(a)所示,當載物臺傾斜調(diào)整完整時,干涉儀光學系統(tǒng)的光軸將與被測定光纖連接器的插芯的中心軸平行。此時,旋轉(zhuǎn)被測定光纖連接器時,光纖連接器端面的球面頂點(環(huán)形干涉條紋的中心如a點或b點)將繞光纖的中心o點旋轉(zhuǎn),構(gòu)成一個以o點為中心的圓。測定的頂點偏芯值oa或ob將與實際的頂點偏芯相同。也就是說,無論旋轉(zhuǎn)光纖連接器到什幺角度,測定的頂點偏芯值的變化將不會太大。相反,如圖4(b)所示,當載物臺傾斜調(diào)整不完整時,干涉儀光學系統(tǒng)的光軸將會與被測定光纖連接器的插芯的中心軸交叉成一個角度。此時,旋轉(zhuǎn)被測定光纖連接器時,光纖連接器端面的球面頂點(環(huán)形干涉條紋的中心如a點,b點,c點或d點)會繞一個與光纖的中心o不相同的中心o*旋轉(zhuǎn),構(gòu)成一個以o*為中心的圓。顯然,在不同位置測量的頂點偏芯值oa,ob或oc將與實際的頂點偏芯od不相同。也就是說,旋轉(zhuǎn)光纖連接器后,測定的頂點偏芯值將會有很大的變化。從這個現(xiàn)象也可以得到一個檢驗載物臺傾斜調(diào)整是否完整的方法。即,旋轉(zhuǎn)光纖連接器,依次測定頂點偏芯值,如果測定的頂點偏芯值變化不大,則載物臺傾斜調(diào)整是完整的。反之,則載物臺傾斜調(diào)整是不完整的。為了提高載物臺傾斜的調(diào)整精度,富士寫真光機株式會社開發(fā)了一種高精度,操作簡單的載物臺傾斜調(diào)整技術(shù)(已申請多國專利)7,8,可以達到大大高于一般調(diào)整方法的調(diào)整精度。