[发明专利]一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法

说明书

本发明实施例公开了一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法，涉及光纤熔接领域，纤芯的定位方法，包括：获取待测光纤的图像的灰度分布曲线，获得所述第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点，根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘，根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定光纤的纤芯区域，根据所述纤芯区域确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

技术领域

本发明涉及光纤熔接领域，具体而言，涉及一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法。

背景技术

光纤熔接是光纤激光器集成中的一项关键技术。高质量的熔点对高功率光纤激光系统的性能尤为关键。衡量熔点质量的一个关键指标是纤芯对准的程度，对准误差越小，信号光的损耗越低，系统的能量转换效率就越高，光束质量也越好。

为了解决光纤熔接特别是大模场光纤熔接中的纤芯对准问题，提出了一种基于光纤透射图像处理的纤芯对准方法，可以程序化地实现纤芯边缘识别和纤芯对准，而且适用于不同粗细纤芯的熔接，使用简单，效果好。

商用光纤熔接机中存在多种光纤对准方法。最简单的对准方法为包层对准，适用于同心度极好的圆形包层光纤，但是对异形(如六边形或八边形)包层结构或者存在一定的偏心的光纤效果较差。纤芯对准也存在多种不同的方式，包括端面对准和轮廓对准等，但是实际使用效果不佳，对于纤芯较粗的大模场光纤几乎无法适用，因为熔接机内置程序无法有效识别纤芯的位置。对于有经验的专业人员，可以采用手动对准的方法，但是肉眼观察的误差难以消除，而且速度慢，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤芯的定位方法及光纤熔接的纤芯对位校准方法，以解决上述的问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种纤芯的定位方法，包括：

获取待测光纤的图像的灰度分布曲线，所述灰度分布曲线的横坐标为沿所述图像沿预设方向的每个像素点值，纵坐标为每个所述像素点对应的灰度值，其中，所述待测光纤的图像包括所述待测光纤的透视图，所述待测光纤的透视图包括待测光纤的内包层图像、光纤的焦斑区图像和纤芯图像，所述预设方向与所述待测光纤的长度方向呈预设夹角，所述预设方向依次经过所述待测光纤的一侧包层边缘和纤芯中心后至对侧包层边缘；以所述横坐标的中心点将所述灰度分布曲线划分为第一部分和第二部分，获得所述第一部分内的第一灰度值最低点和第二部分内的第二灰度值最低点；获取所述第一灰度值最低点与所述中心点之间的第一灰度值最高点以及所述第二灰度值最低点与所述中心点之间的第二灰度值最高点；根据所述第一灰度值最低点与所述第一灰度值最高点确定光纤的第一焦斑边缘，根据所述第二灰度值最低点与所述第二灰度值最高点确定光纤的第二焦斑边缘；根据所述光纤的第一焦斑边缘和第二焦斑边缘确定第一纤芯边缘和第二纤芯边缘；将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的区域作为纤芯，将所述第一纤芯边缘和第二纤芯边缘之间的宽度范围的中间点作为纤芯中心。

第二方面，本发明实施例提供了一种光纤熔接的纤芯对位校准方法，应用于第一光纤和第二光纤的熔接，所述方法包括：

根据上述任一所述的纤芯的定位方法获得所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点；根据所述第一光纤的纤芯中心的像素点和第二光纤的纤芯中心的像素点调节所述第一光纤的纤芯中心与所述第二光纤的纤芯中心之间的位置，以使所述第一光纤的纤芯中心和所述第二光纤的纤芯中心的对齐程度满足预设要求。