[实用新型]光纤熔接机单镜头成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤熔接领域中的光学成像技术，特别是光纤熔接机中用于光纤对准、检测的光学成像装置。

背景技术

石英玻璃光纤由石英芯部和形成在芯部周围的石英包层组成，且由塑料制成的外包层所包裹加强保护。光在光纤芯部传输。该类光纤广泛使用在光信号传输等领域中。为使光信号在光纤内有效传输一定的距离，需要将相对短的光纤连接在一起并且附加损耗尽可能小；小的光信号损耗传输，可在一个呈圆柱体的理想的纤芯内实现。光纤熔接机熔接光纤时，是通过光学显微摄像系统，获取两根需要对接光纤的对准误差，调整此误差至允许范围后，采用放电电弧加热，并使其相互靠近，熔合为合格的整体。已有的光纤熔接机一般从两维方向检测光纤对准与否。即采用正交的X、Y方向光源照射在需要连接的光纤端点处，并通过两组光学显微摄像系统来聚焦成像；由机械驱动机构来调整光学显微摄像系统的运动，使摄像机获取光纤清晰影像；据此判断二根光纤的对准误差。此类光纤熔接机的特点是由二路光学显微成像系统组成，且需要运动机构使二路光纤显微成像系统到达工作位置，使光纤成像清晰。这种光学显微摄像系统的熔接机，需要光学显微摄像系统进行寻像、聚焦运动，机构复杂，稳定性差。另有一种光纤熔接机虽然只用一组光学显微成像系统，但在其获取其中一个方向影像时，需要在两个放电电极之间增加反光镜，将其中一路光反射至光学显微成像系统中；同时光学显微成像系统需要做相应的调节运动，使其到达2个不同的工作位置；同时由于反光镜挡住了放电电极，在熔接前需要移开反光镜，此方向影像消失。由于上述的结构及原理，此系统无法同时得到2个方向的影像。此种光纤熔接机的特点是：采用X、Y两路光源，虽然只用一组光学显微成像系统，但需要较复杂的调整运动机构。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服已有技术中的光学成像装置存在的结构复杂、稳定性差而提出的一种光纤熔接机单镜头成像装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

光纤熔接机单镜头成像装置，它包括二路呈一定角度的入射光源、一对熔接电极、一个光学显微成像装置和一个摄像装置，其特征在于：所述熔接电极与光学显微成像装置之间设置一套光线反射汇聚装置，它将二路呈一定角度的入射光汇聚，并将汇聚的光入射至光学显微成像装置。

作为最佳方式，光纤熔接机单镜头成像装置中的二路入射光相互垂直，所述熔接电极与光学显微成像装置之间设置一套光学反射汇聚装置，它将二路相互垂直的入射光汇聚，并将汇聚的光入射至光学显微成像装置成像。

根据上述最佳技术方案，可以有以下具体优化结构：

1、所述光学反射汇聚装置由二组平面反射镜组成，每组平面反射镜由两个互呈22.5°的平面镜组成，使入射光经过两次反射后汇聚并与原入射角度呈135°。

2、所述光学反射汇聚装置由一个三角形的棱镜和设置在该棱镜两侧的一对平面反射镜组成，每个棱镜的反射面与对应平面反射镜互成22.5°，使入射光线经过两次反射后汇聚并与原入射角度呈135°。

3、所述光学反射汇聚装置由二个多棱镜(一个组合多棱镜)组成，入射光在每个多棱镜中经过两次反射后汇聚并与原入射角度呈135°。

上述技术方案中所述的液体透镜，是公知的产品，现以电润湿型液体透镜来说明，液体透镜是两种折射率不同的且不相混合的液体，一种是可导电的水性溶液，另一种是不导电的矽酮油溶液。并将两种液体封装在两面均透明的圆筒型容器中。容器壁做了疏水性处理。因此水溶液会呈圆顶形聚集在容器中心部分，水溶液和矽酮油之间就会形成凸状曲面，通过施加可控的电信号来改变曲率即可进行对焦。即实现对焦(聚焦)作用。

由以上技术方案可以看出，本实用新型的实质在于：通过一套光学二次反射汇聚装置，将两个不同方向影像转换为由一个显微成像装置接收图像，实现了两个方向的光纤对准误差检测。在这里，所采用的光学反射汇聚装置，来达到两光学图像方向的转换。需要补充说明的是：

a、两反光镜的作用：将透射的光纤影像，通过2个反光镜，改变了光的方向。

b、棱镜作用是：将经反光镜反射汇聚的光，入射于一个显微摄像系统。只采用一个光学显微摄像装置就可以同时获取2个方向的光纤影像。而不需要系统的移动。这就是本实用新型区别于已有的光纤熔接机不同的地方之一。

c、多棱镜(组合多棱镜)作用是：既具有两反光镜的作用，同时又具备棱镜的光汇聚作用。